DE102017130627A1

DE102017130627A1 - Pulver zur Schichtfertigung und geschichteter Formkörper

Info

Publication number: DE102017130627A1
Application number: DE102017130627.7A
Authority: DE
Inventors: Daishi Yoshikawa; Fumiyoshi Iwase
Original assignee: Noritake Co Ltd; Roland DG Corp
Current assignee: Noritake Co Ltd; Roland DG Corp
Priority date: 2017-04-13
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2018-10-18
Also published as: JP2018178195A; US10632671B2; US20180297277A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Pulver zur Schichtfertigung bereit, das nicht hydratisierbare Matrixpartikel und wasserlösliche Klebstoffpartikel enthält. Das Pulver zur Schichtfertigung enthält als die wasserlöslichen Klebstoffpartikel Polyvinylalkoholharzpartikel mit einem Verseifungsgrad von 86,5 Mol-% bis 89,0 Mol-%, einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 400 bis 600, einer Viskosität einer 4-massenprozentigen, wässrigen Lösung bei 20°C von 4,6 mPa bis 5,4 mPa und einem mittleren Partikeldurchmesser von 20 µm bis 60 µm.

Description

QUERVERWEIS
Diese Anmeldung nimmt die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-080083 in Anspruch, die am 13. April 2017 eingereicht wurde, und deren gesamter Inhalt durch den Verweis hierin aufgenommen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pulver zur Schichtfertigung und einen geschichteten Formkörper.
Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Die additive Fertigung (dreidimensionale Fertigung), bei welcher eine Schicht aus verfestigtem Pulver mit einer vorbestimmten Querschnittsform gebildet wird, indem ein Pulvermaterial mit einem Bindemittel gebunden wird und ein Formkörper mit einer dreidimensionalen Form gebildet wird, indem solche Schichten aus verfestigtem Pulver sequenziell laminiert werden, ist bekannt. Harzprodukte werden wegen ihrer hohen Bearbeitbarkeit weithin durch additive Fertigung unter Verwendung von Harzmaterialien hergestellt. Jedoch werden bei der additiven Fertigung (Pulverschichtfertigung) unter Verwendung von Pulvermaterialien weithin auch Pulvermaterialien, die aus keramischen Materialien bestehen, verwendet, welche nach der Formung schwierig präzise zu verarbeiten sind. In einem bekannten Verfahren zum Binden eines Pulvermaterials wird ein wasserlöslicher Klebstoff (Bindemittel) vorher mit dem Pulvermaterial gemischt, eine Formflüssigkeit (zum Beispiel Wasser), gelagert in einem Formtank, wird lokal durch einen Versorgungskopf an eine Zielposition auf dem Pulvermaterial gebracht und der wasserlösliche Klebstoff in dem Pulvermaterial wird lokal gelöst, gefolgt durch Verfestigung (siehe zum Beispiel japanische Patentanmeldungen Nr. 3607300, 5589817 und 4624626 ).
Zusammenfassung der Erfindung
In den letzten Jahren wurde eine Nachfrage für eine höhere Stärke von geschichteten Formkörpern unter Verwendung von Pulvermaterialien, wie zum Beispiel Keramiken, geschaffen, damit der derart hergestellte, Formkörper ohne Schaden aus der Formvorrichtung genommen werden konnte. Aus diesem Grund wird für die Schichtfertigung ein Pulver benötigt, das in der Lage ist, einen Formkörper höherer Stärke zu verwirklichen. Wenn außerdem ein wasserlöslicher Klebstoff mit einem Pulvermaterial gemischt wird und die Mischung unter hoher Temperatur und einer hohen Feuchte gelagert wird, absorbiert der wasserlösliche Klebstoff Feuchtigkeit und das Formpulver kann sich in manchen Fällen verfestigen. Wenn ein solches Verfestigungsphänomen des Formpulvers in der Formvorrichtung stattfindet, kann das Pulver an der inneren Wand von beispielsweise einem Pulvertank, einem Saugschlauch, einem Filter oder einem Formtisch festkleben und sich verfestigen, was das Verstopfen von Pulver oder die Deformierung des Formkörpers verursacht. Aus diesem Grund gibt es eine Nachfrage nach Pulvern für die Schichtfertigung, die gegenüber Feuchtigkeitsabsorption und Verfestigung resistent sind und eine gute Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweisen.
Japanisches Patent Nr. 3607300 offenbart ein Verfahren zur Stärkung eines Endproduktes durch die Verwendung einer Partikelmischung, enthaltend verstärkende Fasern, wie zum Beispiel Cellulose. Selbst wenn aber so ein Verfahren verwendet wird mag ausreichende Stärke nicht direkt nach der Bildung erhalten werden, da ein geformter Körper durch eine komplexe Reaktion gebildet wird, die von der Zusammensetzung abhängt. Darüber hinaus offenbart das japanische Patent Nr. 5589817 ein Verfahren zur Verbesserung der Flachheit eines Pulvermaterials, das für Schichtfertigung verwendet wird, indem Fluidität verliehen wird, derart, dass die Gesamtenergiemenge in einer bestimmten Spanne durch Pulver-Rheometermessungen gemessen wird. Jedoch ist es unmöglich, wie oben beschrieben einen geschichteten Formkörper hoher Stärke zu erhalten und die Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit zu verbessern, indem man lediglich die Fluidität des Pulvermaterials adressiert.
Die vorliegende Erfindung ist mit Blick auf das vorher Gesagte erschaffen worden und es ist eine Hauptaufgabe dieser, ein Pulver zur Schichtfertigung bereitzustellen, das eine zufriedenstellende Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweist, und welches geeignet ist, einen geschichteten Formkörper hoher Stärke herzustellen. Eine weitere verwandte Aufgabe ist es, einen geschichteten Formkörper hoher Stärke bereitzustellen, welcher unter Verwendung eines solchen Pulvers zur Schichtenherstellung geformt wird.
Ein Pulver zur Schichtfertigung wird gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, um die obige Aufgabe zu erfüllen. Das Pulver zur Schichtfertigung, das hierin offenbart wird, enthält nicht hydratisierbare Matrixpartikel und wasserlösliche Klebstoffpartikel. Das Pulver zur Schichtfertigung enthält als die wasserlöslichen Klebstoffpartikel Polyvinylalkoholharzpartikel mit einem Verseifungsgrad von 86,5 Mol-% bis 89,0 Mol-%, einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 400 bis 600, einer Viskosität einer 4-massenprozentigen, wässrigen Lösung bei 20°C von 4,6 mPa bis 5,4 mPa und einem mittleren Partikeldurchmesser von 20 µm bis 60 µm. Mit einem solchen Pulver zur Schichtfertigung ist es möglich, sowohl die Stärke als auch die Feuchtigkeitsbeständigkeit des geschichteten Formkörpers auf einem höheren Level zu erreichen.
In einer bevorzugten Erscheinung des Pulvers zur Schichtfertigung, das hierin offenbart wird, beträgt der mittlere Partikeldurchmesser der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel 1 bis 50 µm. Mit dem Pulver zur Schichtfertigung, enthaltend solche nicht hydratisierbaren Matrixpartikel, können geformte Artikel höherer Stärke stabil verwirklicht werden.
In einer bevorzugten Erscheinung des Pulvers zur Schichtfertigung, das hierin offenbart wird, beträgt, wenn die gesamte Masse des Pulvers zur Schichtfertigung 100 Massenanteile beträgt, der Gehalt der wasserlöslichen Klebstoffpartikel 1 Massenteil bis 20 Massenteile. Mit einem solchen Verhältnis des Gehaltes an wasserlöslichen Klebstoffpartikeln kann der oben genannte Effekt vorteilhafter dargestellt werden.
In einer bevorzugten Erscheinung des Pulvers zur Schichtfertigung, das hierin offenbart ist, werden die nicht hydratisierbaren Matrixpartikel hauptsächlich aus einem Metall, enthaltend mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al, Zr, Ti, Zn, Ni und Fe oder einer Legierung davon, gebildet. Metalle oder Legierungen, enthaltend diese Elemente, können effektiv dazu beitragen, die Stärke des geschichteten Formkörpers zu verbessern.
In einer bevorzugten Erscheinung des Pulvers zur Schichtfertigung, das hierin offenbart wird, werden nicht hydratisierbare Matrixpartikel hauptsächlich aus einem Oxid, enthaltend mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al, Zr, Ti, Zn, Ni, Fe und Si, gebildet. Oxide, enthaltend diese Metallelemente oder metallähnlichen Elemente, können effektiv dazu beitragen, die Stärke des geschichteten Formkörpers zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung stellt auch einen geschichteten Formkörper bereit, der aus einem verfestigten Produkt aus irgendeinem der Pulver zur Schichtfertigung, die hierin offenbart sind, gebildet ist. Da dieser geschichtete Formkörper unter Verwendung des oben genannten Pulvers zur Schichtfertigung geformt ist, kann der geschichtete Formkörper in mechanischer Stärke und dimensionaler Stabilität gegenüber den herkömmlichen, geschichteten Formkörpern überlegen sein.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beschrieben. Im Übrigen können Gegenstände, anders als jene, die im Detail in der vorliegenden Beschreibung erwähnt werden und die nötig für die Implementierung der vorliegenden Erfindung sind, von einem Fachmann als Gegenstände der Ausgestaltung verstanden werden, welche auf der verwandten Kunst in dem relevanten Feld basieren. Die vorliegende Erfindung kann auf dem Inhalt, der in dieser Beschreibung offenbart ist, und allgemeinem technischem Verständnis in dem relevanten Gebiet ausgeführt werden. In dieser Beschreibung bedeutet A bis B A oder mehr und B oder weniger.
Wasserlösliche Klebstoffpartikel
Das Pulver zur Schichtfertigung, das hierin offenbart wird, enthält wasserlösliche Klebstoffpartikel aus einem Polyvinylalkohol(PVA)harz. Hier bezieht sich der Ausdruck „wasserlösliche Klebstoffpartikel“ auf solche Harzpartikel, die wenn bei einer Temperatur der Flüssigkeit von 90°C 2 Massenteile der Klebstoffpartikel zu 100 Massenteilen Wasser gegeben werden und 4 Stunden lang gerührt wird, um alle oder manche der angeklebten Partikel zu lösen, die wässrige Lösung, in welcher die Klebstoffpartikel gelöst sind, eine Viskosität zeigt, die höher ist als die von Wasser. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Viskosität als solche dargestellt, dass, wenn die Viskosität des Wassers A (mPa · s) beträgt, die Viskosität der wässrigen Lösung, in welcher die Klebstoffpartikel gelöst sind, größer als 1,2 × A (vorzugsweise 1,5 × A, noch bevorzugter 2,0 × A) beträgt. Die wasserlöslichen Klebstoffpartikel sind eine Komponente, die sich in Wasser löst, wenn sie der wasserhaltigen Formflüssigkeit zugemischt wird, und welche die unten beschriebenen nicht hydratisierbaren Matrixpartikel aneinanderbindet.
Typischerweise ist das Polyvinylalkohol(PVA)harz, das die wasserlöslichen Klebstoffpartikel bildet, ein Harz, enthaltend eine Vinylalkoholeinheit als eine Hauptwiederholungseinheit.
Ein partiell verseiftes Produkt mit einem Verseifungsgrad von 86,5 Mol-% oder mehr kann bevorzugterweise als das PVA-Harz verwendet werden. Das PVA-Harz mit einem höheren Grad an Verseifung weist eine geringere Hygroskopie auf und verbessert effektiv die Feuchtigkeitsbeständigkeit des Pulvers zur Schichtfertigung. Daher ist es möglich, einen geschichteten Formkörper stabil zu bilden. Vom Gesichtspunkt der Feuchtigkeitsbeständigkeit und Ähnlichem ist der Verseifungsgrad des PVA-Harzes vorzugsweise 86,8 Mol-% oder mehr, bevorzugter 87 Mol-% oder mehr und noch bevorzugter 87,2 Mol-% oder mehr. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Verseifungsgrad des PVA-Harzes 87,5 Mol-% oder mehr, zum Beispiel 87,8 Mol-% oder mehr, sein. Darüber hinaus ist der Verseifungsgrad des PVA-Harzes typischerweise 89,0 Mol-% oder weniger. Unter dem Gesichtspunkt, zum Beispiel einen geschichteten Formkörper hoher Stärke zu erhalten, ist der Verseifungsgrad des PVA-Harzes vorzugsweise 88,8 Mol-% oder weniger, noch bevorzugter 88,5 Mol-% oder weniger und noch weiter bevorzugt 88,2 Mol-% oder weniger. Das hierin offenbarte Verfahren kann vorteilshafterweise beispielsweise in einem Modus implementiert werden, in welchem der Verseifungsgrad des PVA-Harzes 86,5 Mol-% oder mehr und 89,0 Mol-% oder weniger (typischerweise 87,0 Mol-% oder mehr und 89,0 Mol-% oder weniger) beträgt. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der „Grad an Verseifung“ einen Anteil (Prozentsatz) an Vinylalkoholeinheiten zu der Gesamtzahl an Mol von Vinylalkoholeinheiten und strukturellen Einheiten (typischerweise Vinylestereinheiten, wie zum Beispiel Vinylacetateinheiten), die durch Verseifung in Vinylalkoholeinheiten überführt werden können, und ein Wert, der durch Messung gemäß JIS K 6726-1994 erhalten wird, kann verwendet werden.
Der durchschnittliche Polymerisationsgrad des PVA-Harzes ist typischerweise 400 oder mehr. Von dem Gesichtspunkt von beispielsweise der Steigerung der Feuchtigkeitsbeständigkeit des Pulvers, beträgt der durchschnittliche Polymerisationsgrad des PVA-Harzes vorzugsweise 420 oder mehr, bevorzugter 440 oder mehr, noch bevorzugter 460 oder mehr und besonders bevorzugt 480 oder mehr. Der durchschnittliche Polymerisationsgrad des PVA-Harzes kann zum Beispiel 500 oder mehr sein und typischerweise 520 oder mehr. Der durchschnittliche Polymerisationsgrad des PVA-Harzes beträgt typischerweise 600 oder weniger. Zum Beispiel von dem Gesichtspunkt der Bildung eines geschichteten Formkörpers höherer Stärke, beträgt der durchschnittliche Polymerisationsgrad des PVA-Harzes vorzugsweise 580 oder weniger und bevorzugter 560 oder weniger. Das hierin offenbarte Verfahren kann vorteilhafterweise beispielsweise in einem Modus implementiert werden, in welchem der durchschnittliche Polymerisationsgrad des PVA-Harzes 400 oder mehr beträgt und 600 oder weniger beträgt (bevorzugter 480 oder mehr und 580 oder weniger, zum Beispiel 500 oder mehr und 550 oder weniger). Nach dieser Beschreibung kann ein Wert, der durch eine Messung nach JIS K 6726-1994 erhalten wird, verwendet werden als durchschnittlicher Polymerisationsgrad.
Ein Harz mit einer Viskosität einer 4-massenprozentigen, wässrigen Lösung (das bedeutet eine Viskosität bei einer Konzentration von 4%) von 4,6 mPa oder mehr bei 20°C kann vorteilhafterweise als das PVA-Harz verwendet werden. Zum Beispiel kann die Viskosität des PVA-Harzes 4,8 mPa oder mehr betragen und typischerweise 5 mPa oder mehr. Auch kann die Viskosität des PVA-Harzes typischerweise 5,4 mPa oder weniger betragen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Viskosität des PVA-Harzes 5,2 mPa oder weniger betragen, zum Beispiel 5,1 mPa oder weniger. In dem Pulver zur Schichtfertigung, enthaltend ein PVA-Harz, das in der Lage ist, eine solche Viskosität darzustellen, kann der Effekt, die Stärke des geschichteten Formkörpers zu verbessern, und der Effekt, die Pulverfeuchtigkeitsbeständigkeit zu verbessern, stärker dargestellt werden. In dieser Beschreibung kann ein Wert, der durch eine Messung gemäß JIS K 6726-1994 unter Verwendung eines B-Typ-Viskosimeters (Rotationsviskosimetermethode) erhalten wird, verwendet werden als die Viskosität einer 4-massenprozentigen, wässrigen Lösung bei 20°C.
Das PVA-Harz kann ein Alkalimetallsalz einer Carbonsäure (zum Beispiel Natriumacetat) als eine Verunreinigung enthalten, aber von dem Gesichtspunkt der Feuchtigkeitsbeständigkeit und Ähnlichem beträgt der Gehalt davon vorzugsweise 3 Massen-% oder weniger, bevorzugter 2 Massen-% oder weniger und noch bevorzugter 1 Massen-% oder weniger. Beispielsweise kann der Gehalt eines Alkalimetallsalzes einer Carbonsäure in dem PVA-Harz 0,5 Massen-% oder weniger und typischerweise 0,2 Massen-% oder weniger betragen.
Die Form (äußere Form) des PVA-Harzes ist typischerweise partikelartig. Der mittlere Partikeldurchmesser der PVA-Harzpartikel ist ungefähr 60 µm oder weniger. Beispielsweise von dem Standpunkt einen geschichteten Formkörper mit hoher Stärke zu erhalten, beträgt der mittlere Partikeldurchmesser der PVA-Harzpartikel vorzugsweise 58 µm oder weniger und noch bevorzugter 56 µm oder weniger. Von dem Gesichtspunkt beispielsweise, die Feuchtigkeitsbeständigkeit des Pulvers zur Schichtfertigung zu verbessern, beträgt der mittlere Partikeldurchmesser der PVA-Harzpartikel geeigneter Weise 20 µm oder mehr, typischerweise 30 µm oder mehr, wie zum Beispiel 40 µm oder mehr, bevorzugterweise 48 µm oder mehr und noch bevorzugter 50 µm oder mehr. Beispielsweise kann der mittlere Partikeldurchmesser der PVA-Harzpartikel 52 µm oder mehr betragen und typischerweise 54 µm oder mehr. Das hierin offenbarte Verfahren kann vorteilhafterweise beispielsweise in einem Modus implementiert werden, in welchem der mittlere Partikeldurchmesser der PVA-Harzpartikel 20 µm oder mehr und 60 µm oder weniger beträgt (zum Beispiel 50 µm oder mehr und 58 µm oder weniger).
In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der „mittlere Partikeldurchmesser“, falls nicht anders beschrieben, einen Partikeldurchmesser bei einem integrierten Wert von 50% in einer Partikelgrößenverteilung, gemessen durch eine Vorrichtung zur Messung der Partikelgrößenverteilung, basierend auf einem Laserstreuungs/Beugungsverfahren, dies bedeutet, einen 50%-Volumensmittelpartikeldurchmesser (D50-Durchmesser). Genauer ist der mittlere Partikeldurchmesser ein 50%-iger Volumensmittelpartikeldurchmesser, gemessen durch ein trockenes Verfahren unter Verwendung einer Vorrichtung zur Messung der Partikelgrößenverteilung, basierend auf einem Laserstreuungs/Beugungsverfahren, ohne die Partikel zu dispergieren, mit komprimierter Luft.
Die hierin offenbarten PVA-Harzpartikel können als Ergebnis des Grades der Verseifung, des durchschnittlichen Polymerisationsgrades, der Viskosität der 4-massen%-igen, wässrigen Lösung und des mittleren Partikeldurchmessers eine geringe Hygroskopie aufweisen, wenn diese innerhalb der oben genannten Bereiche eingestellt sind. Typischerweise, wenn das Harzpulver, das aus den PVA-Harzpartikeln gebildet wird, unter den folgenden Belastungsbedingungen einem Feuchtigkeitsbeständigkeitstest unterzogen wird und das Harzpulver nach dem Feuchtigkeitsbeständigkeitstest unter den folgenden Vibrationsbedingungen unter Verwendung eines Testsiebs mit einer Maschenöffnungsgröße von 300 µm klassifiziert wird, kann der Massenanteil des Harzpulvers, das auf dem Sieb verbleibt (= [(Masse des Harzpulvers verbleibend auf dem Sieb)/(Gesamtmasse des verwendeten Harzpulvers)] × 100) ungefähr 50% oder weniger betragen (zum Beispiel 1% bis 50%), vorzugsweise 40% oder weniger und noch bevorzugter 30% oder weniger. Durch Verwendung der PVA-Harzpartikel, welche, selbst dann wenn sie einer solch hohen Temperatur und solch hohen Luftfeuchte ausgesetzt werden, unwahrscheinlicherweise Feuchtigkeit absorbieren und kaum agglomerieren, ist es möglich, sowohl die Stärke als auch die Feuchtigkeitsbeständigkeit des geschichteten Formkörpers auf einem höheren Niveau zu erhalten.
[Belastungsbedingungen]

Belastungstemperatur: 40°C
relative Feuchte: 90%
Belastungszeit: 24 Stunden

[Vibrationsbedingungen]

Tester: elektrische horizontale Vibrationsmaschine
Frequenz pro Minute: 60 mal
Amplitude: 1 cm
Schlagen pro Minute: 120 mal

Der Gehalt an wasserlöslichen Klebstoffpartikeln in dem Pulver zur Schichtfertigung ist nicht besonders begrenzt, beträgt üblicherweise aber 1 Massenteil oder mehr, wenn die Gesamtmasse des Pulvers zur Schichtfertigung 100 Massenteile beträgt. Beispielsweise von dem Gesichtspunkt der Verbesserung der mechanischen Stärke des geschichteten Formkörpers beträgt der Gehalt der wasserlöslichen Klebstoffpartikel vorzugsweise 2 Massenteile oder mehr, zum Beispiel 4 Massenteile oder mehr, typischerweise 8 Massenteile oder mehr. Die Obergrenze des Gehaltes der wasserlöslichen Klebstoffpartikel ist nicht besonders begrenzt, beträgt aber zum Beispiel 20 Massenteile oder weniger und beispielsweise von dem Gesichtspunkt einer Verbesserung der mechanischen Stärke ist sie vorzugsweise 18 Massenteile oder weniger, zum Beispiel 16 Massenteile oder weniger, zum Beispiel 14 Massenteile oder weniger und typischerweise 12 Massenteile oder weniger.
Nicht hydratisierbare Matrixpartikel
Das Pulver zur Schichtfertigung, das hierin offenbart ist, enthält nicht hydratisierbare Matrixpartikel. Der Ausdruck „nicht hydratisierbare Matrixpartikel“ bedeutet hier eine Substanz, bei der eine Hydratisierungsreaktion (typischerweise Hydratbildung oder Hydroxidbildung) nicht auftritt, wenn Wasser in Kontakt mit den Partikeln gebracht wird, oder sogar, wenn die Hydratisierungsreaktion auftritt, so ist die Reaktion nur auf den mikroskopischen Bereich der Oberfläche der Partikel begrenzt und die Partikel reagieren größtenteils nicht mit Wasser. Deswegen, zum Beispiel falls eine Spurenmenge (zum Beispiel 0,1 Mol oder weniger, vorzugsweise 0,01 Mol oder weniger und noch bevorzugter 0,001 Mol oder weniger) der Wassermoleküle lokal mit 1 Mol der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel auf der Partikeloberfläche reagiert, so kann auch dies in dem Konzept nicht hydratisierbarer Matrixpartikel, auf das hier Bezug genommen wird, enthalten sein. Typische Beispiele von Substanzen, die eine Hydratisierungsreaktion verursachen, beinhalten Mörtel, Zement und Ähnliches. Die nicht hydratisierbaren Matrixpartikel sind eine Komponente, die die Matrix des geschichteten Formkörpers, der hergestellt werden soll, bilden.
Das Material und die Eigenschaften der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel sind nicht besonders begrenzt. Beispielsweise können die nicht hydratisierbaren Matrixpartikel irgendwelche anorganischen Partikel, organische Partikel und organisch-anorganische Kompositpartikel sein. Anorganische Partikel sind bevorzugt und Partikel aus einem Metall oder einer Halbmetallverbindung sind als die nicht hydratisierbaren Matrixpartikel besonders bevorzugt. Beispielsweise können vorteilhafterweise nicht hydratisierbare Matrixpartikel verwendet werden, die hauptsächlich aus Oxiden, Nitriden, Carbiden und Ähnlichem gebildet werden und Ähnlichem gebildet werden, enthaltend irgendein Element, das zu Gruppen IV bis XIV des Periodensystems gehört. Unter diesen sind nicht hydratisierbare Matrixpartikel, hauptsächlich gebildet aus Oxiden, Nitriden, Carbiden und Ähnlichem, enthaltend irgendein Metallelement oder Halbmetallelement aus Al, Zr, Ti, Zn, Ni, Fe und Si, bevorzugt. Alternativ können nicht hydratisierbare Matrixpartikel, hauptsächlich gebildet durch ein Metall enthaltend irgendein Element, das zu Gruppen 4 bis 13 des Periodensystems gehört oder eine Legierung davon, auch verwendet werden. Unter diesen sind nicht hydratisierbare Matrixpartikel, hauptsächlich gebildet durch ein Metall inklusive irgendein Metallelement aus Al, Zr, Ti, Zn, Ni und Fe oder eine Legierung davon, bevorzugt.
Bestimmte Beispiele beinhalten nicht hydratisierbare Matrixpartikel, die hauptsächlich gebildet sind aus irgendwelchen Oxidpartikeln, wie zum Beispiel Aluminiumoxid- (zum Beispiel Tonerde-)partikel, Zirkoniumoxid- (zum Beispiel Zirkonerde-)partikel, Titanoxid- (zum Beispiel Titandioxid-)partikel, Siliziumoxid-(zum Beispiel Kieselsäure-)partikel, Zinkoxidpartikel, Eisenoxidpartikel, Nickeloxidpartikel, Ceroxid- (zum Beispiel Cerdioxid-)partikel, Magnesiumoxid-(zum Beispiel Magnesia-)partikel, Chromoxidpartikel, Mangandioxidpartikel, Bariumtitanatpartikel, Calciumcarbonatpartikel und Bariumcarbonatpartikel; Metallpartikel, wie zum Beispiel Aluminiumpartikel, Nickelpartikel und Eisenpartikel; Nitridpartikel, wie zum Beispiel Siliziumnitridpartikel und Bornitridpartikel; und Carbidpartikel, wie zum Beispiel Siliziumcarbidpartikel und Borcarbidpartikel. Eine Art nicht hydratisierbarer Matrixpartikel kann alleine verwendet werden oder zwei oder mehr Typen können in Kombination verwendet werden. Unter anderem sind Aluminiumoxidpartikel, Zirkonerdepartikel, Titandioxidpartikel, Kieselsäurepartikel, Zinkoxidpartikel, Bariumtitanatpartikel, Aluminiumpartikel, Nickelpartikel und Eisenpartikel bevorzugt, weil sie einen geschichteten Formkörper mit hoher Stärke bilden können. Unter diesen sind Aluminiumoxidpartikel, Zirkonerdepartikel, Titandoxidpartikel und Kieselsäurepartikel besonders bevorzugt und Aluminiumoxidpartikel sind ganz besonders bevorzugt.
In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Ausdruck „hauptsächlich gebildet durch A“ in Bezug auf die Zusammensetzung der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel, dass der Anteil an A (Reinheit von A) in dem nicht hydratisierbaren Matrixpartikel 90% oder mehr beträgt (vorzugsweise 95% oder mehr, bevorzugter 97% oder mehr und noch bevorzugter 98% oder mehr, zum Beispiel 99% oder mehr), bezogen auf den Massenstandard.
Die Form (äußere Form) der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel ist nicht besonders beschränkt und kann sphärisch oder nicht sphärisch sein. Von den Gesichtspunkten mechanischer Stärke, Leichtigkeit der Fertigung und Ähnlichem können im Wesentlichen sphärische nicht hydratisierbare Matrixpartikel bevorzugt verwendet werden.
Der mittlere Partikeldurchmesser der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel ist nicht besonders beschränkt, aber darf 1 µm oder mehr und 50 µm oder weniger betragen. Falls der mittlere Partikeldurchmesser der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel zu groß ist, neigt die Stärke des Formkörpers dazu, abzunehmen. Von dem Gesichtspunkt, beispielsweise einen geschichteten Formkörper höherer Stärke zu erhalten, beträgt der mittlere Partikeldurchmesser der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel vorzugsweise 40 µm oder weniger, bevorzugter 30 µm oder weniger und besonders bevorzugt 20 µm oder weniger. Wenn der mittlere Partikeldurchmesser der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel zu klein ist, fließt das Pulver zur Schichtfertigung kaum, so dass die Formbarkeit beim Auftragen des Pulvers in der Form einer dünnen Schicht zur Zeit der Formgebung verschlechtert werden kann. Aus Sicht der Formbarkeit und Ähnlichem beträgt der mittlere Partikeldurchmesser der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel vorzugsweise 5 µm oder mehr, bevorzugter 8 µm oder mehr, noch bevorzugter 10 µm oder mehr (zum Beispiel 12 µm oder mehr). Der mittlere Partikeldurchmesser der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel darf etwa 50 µm oder weniger sein. Beispielsweise sind die nicht hydratisierbaren Matrixpartikel mit dem mittlere Partikeldurchmesser von 5 µm oder mehr und 50 µm oder weniger (typischerweise 10 µm oder mehr und 30 µm oder weniger) von dem Standpunkt bevorzugt, sowohl Formbarkeit als auch eine hohe Stärke zu verwirklichen.
Der Gehalt der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel in dem Pulver zur Schichtfertigung ist nicht besonders beschränkt, aber beträgt normalerweise 80 Massenteile oder mehr, wenn die Gesamtmenge des Pulvers zur Schichtfertigung 100 Massenteile beträgt. Beispielsweise von dem Gesichtspunkt einer Verbesserung der mechanischen Stärke beträgt der Gehalt der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel vorzugsweise 82 Massenteile oder mehr, bevorzugter 84 Massenteile oder mehr, zum Beispiel 86 Massenteile oder mehr und typischerweise 88 Massenteile oder mehr. Die obere Grenze des Gehaltes der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel ist nicht besonders beschränkt, aber ist vorzugsweise 99 Massenteile oder weniger, bevorzugter 98 Massenteile oder weniger, zum Beispiel 96 Massenteile oder weniger. Innerhalb dieser Spanne des Gehaltes der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel kann der Effekt der vorliegenden Zusammensetzung auf einem höheren Level dargestellt werden.
In dem hierin offenbarten Verfahren kleben die wasserlöslichen Klebstoffpartikel und die nicht hydratisierbaren Matrixpartikel nicht aneinander und können als unabhängige Partikel vorliegen. Als ein Ergebnis davon, dass wasserlösliche Klebstoffpartikel und die nicht hydratisierbaren Matrixpartikel als unabhängige Partikel vorliegen, kann, wie oben beschrieben, ein gewünschtes Pulver zur Schichtfertigung einfach realisiert werden. Alternativ können die wasserlöslichen Klebstoffpartikel auf der Oberfläche der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel kleben. Dies bedeutet, dass die nicht hydratisierbaren Matrixpartikel von den wasserlöslichen Klebstoffpartikeln teilweise oder ganz bedeckt (beschichtet) sein können. Als ein Ergebnis, da die erforderliche Menge wasserlöslicher Klebstoffpartikel zwischen den nicht hydratisierbaren Matrixpartikeln vorhanden ist, breitet sich Wasser, in welchem die wasserlöslichen Klebstoffpartikel gelöst waren, effektiv zwischen den nicht hydratisierbaren Matrixpartikeln aus. Daher kann der Effekt der Verbesserung der Stärke der geschichteten Formkörper effektiver dargestellt werden.
Das Pulver zur Schichtfertigung, das hierin offenbart wird, kann darüber hinaus, wie erforderlich, bekannte Zusatzstoffe beinhalten, die für ein Pulver zur Schichtfertigung verwendet werden können, wie zum Beispiel ein Dispersionsmittel, ein Verdickungsmittel, eine Druckhilfe und Ähnliches, solange der Effekt der vorliegenden Zusammensetzung nicht eingeschränkt wird. Der Gehalt der obigen Zusatzstoffe kann gemäß dem Sinn des Zusatzes angemessen eingestellt werden und da er nicht die vorliegende Erfindung charakterisiert, wird auf eine detaillierte Beschreibung dessen hier verzichtet.
Ein Verfahren zur Herstellung des Pulvers zur Schichtfertigung, das hierin offenbart ist, ist nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel dürfen die Komponenten, die in dem Pulver zur Schichtfertigung enthalten sind, gemischt werden durch allgemein bekannte Mischverfahren, wie zum Beispiel Polymix. Der Modus des Mischens dieser Komponenten ist nicht besonders beschränkt und zum Beispiel dürfen alle Komponenten auf einmal gemischt werden oder dürfen in einer ordentlich festgelegten Ordnung gemischt werden.
Das Pulver zur Schichtfertigung, das hierin offenbart ist, kann zur Schichtfertigung verwendet werden, indem eine Formflüssigkeit, enthaltend Wasser, mit mindestens einem Teil einer dünnen Schicht des Pulvers zur Schichtfertigung, das als eine Schicht aufgetragen wurde, gemischt wird, einem Verfestigen und einem wiederholten Laminieren der verfestigten dünnen Schicht, wodurch ein geschichteter Formkörper gefertigt wird. Die Form des geschichteten Formkörpers, der geformt werden soll, ist nicht besonders beschränkt. Das Pulver zur Schichtfertigung, das hierin offenbart ist, kann vorzugsweise verwendet werden, um Formkörper verschiedener geschichteter Formen zu formen.
Formflüssigkeit
Das Pulver zur Schichtfertigung, das hierin offenbart wird, wird typischerweise verwendet, um in Form einer Mischung mit der Formflüssigkeit, enthaltend Wasser, einen geschichteten Formkörper zu bilden. Das Lösungsmittel, das für die Formflüssigkeit verwendet wird, darf Wasser enthalten. Als das Lösungsmittel kann vorzugsweise reines Wasser, ultrareines Wasser, Ionenausgetauschtes Wasser (entionisiertes Wasser), destilliertes Wasser und Ähnliches verwendet werden. Die Formflüssigkeit, die hierin offenbart wird, darf darüber hinaus enthalten, soweit nötig, ein organisches Lösungsmittel (einen niederen Alkohol, ein niederes Keton, und Ähnliches), welches gleichmäßig mit Wasser gemischt werden kann. Normalerweise ist es bevorzugt, dass Wasser 40 Volumen-% oder mehr einnimmt, bevorzugter 50 Volumen-% oder mehr (typischerweise 50 Volumen-% bis 100 Volumen-%) des Lösungsmittels, das in der Formflüssigkeit enthalten ist. Eine solche Formflüssigkeit kann bei der Zeit der Formung in einem Verhältnis von zum Beispiel 20 Massenteilen bis 80 Massenteilen (typischerweise 40 Massenteilen bis 60 Massenteilen) gemischt werden, mit Bezug zu 100 Massenteilen des Pulvers zur Schichtfertigung.
Die Formflüssigkeit, die hierin offenbart ist, darf darüber hinaus, wie notwendig, bekannte Zusatzstoffe enthalten, welche für Formflüssigkeiten verwendet werden können, wie zum Beispiel einen Farbstoff, ein organisches Pigment, ein anorganisches Pigment, ein Benetzungsmittel und ein Mittel zur Steigerung der Flussrate, solange der Effekt der vorliegenden Zusammensetzung nicht beeinträchtigt wird. Der Gehalt der oben genannten Zusatzstoffe darf gemäß dem Ziel des Zusatzes angemessen eingestellt werden und, da er nicht die vorliegende Erfindung charakterisiert, wird auf eine detaillierte Beschreibung hier verzichtet.
Formverfahren
Das Pulver zur Schichtfertigung, das hierin offenbart ist, kann in einer Weise zur Formung (Fertigung) eines geschichteten Formkörpers verwendet werden, enthaltend zum Beispiel die folgenden Schritte. Eine bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens zur Formung eines geschichteten Formkörpers unter Verwendung des Pulvers zur Schichtfertigung, das hierin offenbart ist, wird im Folgenden beschrieben. Diese Formung kann unter Verwendung eines 3D-Druckers durchgeführt werden, welcher dreidimensionale Körper auf Basis dreidimensionaler Daten oder Ähnlichem, entsprechend dem geschichteten Formkörper der geformt werden soll, bildet. Solch ein 3D-Drucker kann einen Tintenstrahl zum Tröpfeln einer Formflüssigkeit, enthaltend Wasser, und eine Aufspannfläche, auf welcher ein Pulver zur Schichtfertigung abgelagert ist, aufweisen.
Wenn ein geschichteter Formkörper geformt wird, wird irgendeines der Pulver zur Schichtfertigung, die hierin offenbart sind, hergestellt. Die Herstellung des Pulvers zur Schichtfertigung beinhaltet das Mischen der Komponenten, die in dem Pulver zur Schichtfertigung enthalten sind, durch Verwendung eines wohlbekanntes Mischverfahrens, wie zum Beispiel Polymix.
Der geschichtete Formkörper wird dann geformt, indem durch Wiederholung der folgenden Schritte 1 bis 3 aufeinanderfolgend das schichtähnliche, feste Material aufgeschichtet wird.

Schritt 1: Das Pulver zur Schichtfertigung wird in der Form einer Schicht auf einen Tisch aufgetragen, derart dass sie eine Dicke (zum Beispiel 0,01 mm bis 0,3 mm) aufweist, entsprechend jeder Schicht des geschichteten Formkörpers, der geformt werden soll.
Schritt 2: Eine Formflüssigkeit, enthaltend Wasser, wird aus dem Tintenstrahlkopf auf den zu verfestigenden Abschnitt (das ist ein Abschnitt, der einem Teil des zu bildenden geschichteten Formkörpers entspricht) in dem das Pulver zur Schichtfertigung, welches in der Form einer Schicht aufgetragen wurde, getropft. Die wasserlöslichen Klebstoffpartikel, die in dem Abschnitt enthalten sind, auf welchen die Formflüssigkeit getropft wurde, werden gelöst und die nicht hydratisierbaren Matrixpartikel, geschichtet, werden aneinandergebunden, wodurch ein schichtähnliches, festes Material gebildet (verfestigt) wird.
Schritt 3: Der Tisch wird die Dicke, entsprechend jeder Schicht des geschichteten Formkörpers, vertikal abwärts gesenkt.

Danach wird das Formen des geschichteten Formkörpers abgeschlossen, indem endlich das Pulver zur Schichtfertigung, das sich nicht verfestigt hat, entfernt wird. Der geschichtete Formkörper, gebildet unter Verwendung des Pulvers zur Schichtfertigung, das hierin offenbart ist, mag nach dem Formen gebrannt werden. Die Temperatur des Brennens ist nicht besonders limitiert und ist vorzugsweise in dem Bereich von zum Beispiel 600°C bis 1800°C. Als ein Ergebnis kann ein geschichteter Formkörper hoher Stärke gebildet werden.
Verfahren zur Fertigung geschichteter Formkörper
Das Verfahren, das hierin offenbart ist, darf zum Beispiel das Bereitstellen eines Verfahrens zur Fertigung eines geschichteten Formkörpers beinhalten. Dies bedeutet, entsprechend dem Verfahren, das hierin offenbart wird, wird ein Verfahren zur Fertigung eines geschichteten Formkörpers bereitgestellt, enthaltend: einen Schritt des Herstellens eines Pulvers zur Schichtfertigung, enthaltend nicht hydratisierbare Matrixpartikel und wasserlösliche Klebstoffpartikel, und einen Schritt des Formens eines geschichteten Formkörpers durch das Mischen einer Formflüssigkeit, enthaltend Wasser, in mindestens einem Teil einer dünnen Schicht des Pulvers zur Schichtfertigung, welches in der Form einer Schicht aufgetragen wurde, Verfestigen, und wiederholtes Schichten der verfestigten dünnen Schicht. In dem Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Formkörpers bei dem Schritt des Herstellens des Pulvers zur Schichtfertigung wird das Pulver zur Schichtfertigung hergestellt, welches als die wasserlöslichen Klebstoffpartikel Polyvinylalkoholharzpartikel mit einem Verseifungsgrad von 86,5 Mol-% bis 89,0 Mol-%, einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 400 bis 600, einer Viskosität einer 4-massenprozentigen, wässrigen Lösung bei 20°C von 4,6 mPa bis 5,4 mPa und einem mittleren Partikeldurchmesser von 20 bis 60 µm enthält. Obiges Fertigungsverfahren kann durchgeführt werden, indem in geeigneter Weise die Gehälter der Pulver zur Schichtfertigung und der Formverfahren, die hierin offenbart sind, verwendet werden. Das oben beschriebene Fertigungsverfahren stellt einen hoch qualitativen geschichteten Formkörper in exzellenter mechanischer Stärke, verglichen mit konventionellen geschichteten Formkörpern, bereit.
Im Folgenden werden einige Beispiele, die sich auf die vorliegende Erfindung beziehen, beschrieben werden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht gedacht, auf die Beispiele beschränkt zu sein.
Wasserlösliche Klebstoffpartikel

Eine Vielzahl an Arten wasserlöslicher Klebstoffpartikel, unterschiedlich in Material und mittlerem Partikeldurchmesser, wurde hergestellt. Die Arten und mittleren Partikeldurchmesser der wasserlöslichen Klebstoffpartikel von jedem Beispiel werden in Tabelle 1 gezeigt. Die mittleren Partikeldurchmesser der wasserlöslichen Klebstoffpartikel wurden angepasst, indem die Partikel unter Verwendung einer Topfmühle pulverisiert wurden. PVA-205S (Verseifungsgrad: 86,5 Mol-% bis 89,0 Mol-%, durchschnittlicher Polymerisationsgrad: 500, Viskosität einer 4-massenprozentigen, wässrigen Lösung bei 20°C: 4,6 mPa bis 5,4 mPa), hergestellt durch Kuraray Co., Ltd., wurde als das PVA verwendet. ISOBAM 104, hergestellt durch Kuraray Co., Ltd., wurde als ein Isobutenpolymer verwendet. SM-25, hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., wurde als Metolose verwendet. Insgesamt 10 g eines Harzpulvers, enthaltend jedes dieser wasserlöslichen Klebstoffpartikel, wurde einzeln in einem 100 ml Einweggefäß platziert und einem Feuchtigkeitsbeständigkeitstest unter den vorher genannten Belastungsbedingungen unterzogen. Nach dem Feuchtigkeitsbeständigkeitstest wurde das Harzpulver unter den vorgenannten Vibrationsbedingungen unter Verwendung eines Testsiebs mit einer Maschenöffnungsgröße von 300 µm gesiebt und der Massenanteil des Harzpulvers, das auf dem Sieb verblieb, (= [(Masse des Harzpulvers, das auf dem Sieb verblieb)/(Gesamtmasse (10 g) des verwendeten Harzpulvers)] × 100) wurde berechnet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Säule „300 µm Sieb“ in Tabelle 1 gezeigt. Es kann gesagt werden, dass je weniger des Harzpulvers auf dem Sieb verbleibt, desto geringer ist die Feuchtigkeitsabsorption (und daher die Verfestigung und Verklebung) des Harzpulvers während des Feuchtigkeitsbeständigkeitstests und die Feuchtigkeitsbeständigkeit ist zufriedenstellend.
[Tabelle 1] Tabelle 1

	Wasserlösliche Klebstoffpartikel			Formpulver		Form körper
	Art	Durchschnittlicher Partikeldurchmesser (µm)	300 µm Sieb (%)	Durchschnittlicher Partikeldurchmesser (µm)	150 µm Sieb (%)	Stärke (MPa)
Beispiel 1	PVA	102	96,5	29	8,6	0,4
Beispiel 2	PVA	56	29,2	20	0,1	1,7
Beispiel 3	PVA	20	28,3	18	0,1	1,6
Beispiel 4	PVA	16	69,3	16	7,2	1,8
Beispiel 5	Isobutenharz	232	100	14	83,1	3,1
Beispiel 6	Isobutenharz	48	100	29	80,1	2,7
Beispiel 7	Isobutenharz	2	100	38	79,6	1,8
Beispiel 8	Xanthangummi	49	99,9	20	93,5	0,2
Beispiel 9	Gummi arabicum	53	100	21	89,6	0,2
Beispiel 10	Metolose	58	0,2	24	0,1	0,5
Beispiel 11	Visijet	-	-	51	0,2	1,2

Wie in Tabelle 1 gezeigt, war in Beispiel 2 unter Verwendung von PVA mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 56 µm der Anteil des Harzpulvers, das auf dem Sieb verblieb, geringer als 30% und zufriedenstellende Ergebnisse wurden mit Blick auf die Feuchtigkeitsbeständigkeit erhalten.
Pulver zur Schichtfertigung
Die wasserlöslichen Klebstoffpartikel von jedem Beispiel und Aluminiumoxidpartikel (mittlerer Partikeldurchmesser 15 µm) als die nicht hydratisierbaren Matrixpartikel wurden so abgewogen, dass sie ein Massenverhältnis von 10:90 aufwiesen, gemischt und für 30 Sekunden durch Polymix gerührt, um ein Formpulver (Pulver zur Schichtfertigung) gemäß jedem Beispiel herzustellen. Der mittlere Partikeldurchmesser des Formpulvers gemäß jedem Beispiel wird in Tabelle 1 gezeigt.
Feuchtigkeitsbeständigkeitstest
Darüber hinaus wurde das Formpulver jedes Beispiels in einem 100 ml Einweggefäß platziert und ein Feuchtigkeitsbeständigkeitstest unter den vorher genannten Aussetzungsbedingungen durchgeführt. Nach dem Feuchtigkeitsbeständigkeitstest wurde das Formpulver unter den vorgenannten Vibrationsbedingungen unter Verwendung eines Testsiebs mit einer Maschenöffnungsgröße von 150 µm gesiebt und der Massenanteil des Formpulvers, das auf dem Sieb verblieb, (= [(Masse des Formpulvers, das auf dem Sieb verblieb)/(Gesamtmasse des verwendeten Formpulvers)] × 100) wurde berechnet. Die erhaltenen Ergebnisse werden in der Säule „150 µm Sieb“ in Tabelle 1 gezeigt. Es kann gesagt werden, dass je weniger des Formpulvers auf dem Sieb verbleibt, desto geringer die Feuchtigkeitsabsorption (und daher die Verfestigung und Verklebung) des Formpulvers während des Feuchtigkeitsbeständigkeitstests und die Feuchtigkeitsbeständigkeit ist zufriedenstellend.
Messung der Dreipunktbiegestärke
Ein geformter Körper (geschichteter Formkörper) wurde unter Verwendung des Formpulvers jedes Beispiels geformt. Genauer wurde ein Teststück, das 4 mm lang × 40 mm weit × 3 mm dick war, geformt unter Verwendung eines ProJet 460 Plus, hergestellt durch 3D Systems, Inc., und bei Raumtemperatur für 24 Stunden getrocknet. Dann wurde die Dreipunktbiegestärke des Teststücks durch ein Verfahren nach JIS R 1601 unter Verwendung eines universellen Testers, hergestellt durch Shimatsu Corporation, gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Säule „Stärke“ in Tabelle 1 gezeigt. Hier wurde festgelegt, dass der geformte Körper mit einer Biegestärke von 1,5 MPa oder mehr ein Qualitätsprodukt ist.
Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurde in Beispielen 1 bis 4 PVA mit einem Verseifungsgrad von 86,5 Mol-% bis 89,0 Mol-%, einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 400 bis 600 und einer Viskosität einer 4-massenprozentigen, wässrigen Lösung von 4,6 mPa bis 5,4 mPa als die wasserlöslichen Klebstoffpartikel verwendet. Wenn ein solches PVA als die wasserlöslichen Klebstoffpartikel verwendet wurde, absorbierte PVA in Beispiel 4 unter Verwendung der PVA-Partikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 16 µm eine große Menge an Feuchtigkeit in dem Feuchtigkeitsbeständigkeitstest und bindete die Aluminiumoxidpartikel zusammen. Als ein Ergebnis überschritt der Anteil der Formpulver, der auf dem Sieb verblieb, 7%. Darüber hinaus, überstieg der Anteil des Formpulvers, das auf dem Sieb verblieb, unter Verwendung der PVA-Partikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 102 µm in Beispiel 1 8%, obwohl die Absorption der Feuchtigkeit durch PVA in dem Feuchtigkeitsbeständigkeitstest gering war, da die PVA-Partikel selbst groß waren. Zusätzlich war die Stärke des Formkörpers geringer als 1,5 MPa. Im Gegensatz dazu war bei Beispiel 2, unter Verwendung der PVA-Partikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 56 µm, und in Beispiel 3, unter Verwendung der PVA-Partikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 20 µm, die Menge des Formpulvers, das auf dem Sieb verblieb, geringer als das in Beispielen 1 und 4 und die Feuchtigkeitsbeständigkeit war zufriedenstellend. Zufriedenstellende Ergebnisse wurden auch für die Stärke des Formkörpers erhalten.
In der Zwischenzeit wurde in Beispielen 5 bis 7 ein Isobutenharz als wasserlösliche Klebstoffpartikel verwendet. Mit den Formpulvern von Beispielen 5 bis 7 wurden unabhängig von dem mittleren Partikeldurchmesser zufriedenstellende Ergebnisse für die Stärke der Formkörper erhalten, aber in dem Feuchtigkeitsbeständigkeitstest verfestigte sich die pulverige Oberfläche, so dass eine große Menge des Formpulvers auf dem Sieb verblieb. In Beispielen 8 bis 10 wurden andere Harze als PVA-harz und Isobutenharz verwendet. Mit den Formpulvern der Beispiele 8 bis 10 tendierte die Stärke der Formkörper dazu abzunehmen, obwohl der mittlere Partikeldurchmesser der wasserlöslichen Klebstoffpartikel 20 bis 60 µm war. In Beispielen 8 und 9 verblieb darüber hinaus eine große Menge des Formpulvers auf dem Sieb und die Feuchtigkeitsbeständigkeit war gering. Diese Ergebnisse zeigen, dass der Effekt der Verbesserung der Stärke des Formkörpers und der Effekt des Verbesserns des Feuchtigkeitsbeständigkeit durch Einstellen der mittleren Partikeldurchmesser der wasserlöslichen Klebstoffpartikel auf 20 µm bis 60 µm besonders effektiv dargestellt wird, wenn als die wasserlöslichen Klebstoffpartikel ein PVA-Harz mit einem Verseifungsgrad von 86,5 Mol-% bis 89,0 Mol-% einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 400 bis 600 und einer Viskosität einer 4-massenprozentigen, wässrigen Lösung von 4,6 mPa bis 5,4 mPa verwendet werden.
Obwohl bestimmte Beispiele der vorliegenden Erfindung hieroben im Detail beschrieben worden sind, sind dies bloß Beispiele und begrenzen nicht den Schutzbereich der Ansprüche. Die Verfahren, die in den Ansprüchen festgelegt werden, beinhalten zahlreiche Modifizierungen und Wechsel der spezifischen Beispiele, die oben beispielhaft beschrieben sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017080083 [0001]
JP 3607300 [0003, 0005]
JP 5589817 [0003, 0005]
JP 4624626 [0003]

Claims

Pulver zur Schichtfertigung, umfassend: nicht hydratisierbare Matrixpartikel; und wasserlösliche Klebstoffpartikel, wobei das Pulver zur Schichtfertigung als die wasserlöslichen Klebstoffpartikel Polyvinylalkoholharzpartikel mit einem Verseifungsgrad von 86,5 Mol-% bis 89,0 Mol-%, einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 400 bis 600, einer Viskosität einer 4-massenprozentigen, wässrigen Lösung bei 20°C von 4,6 mPa bis 5,4 mPa und einem mittleren Partikeldurchmesser von 20 µm bis 60 µm enthält.
Pulver zur Schichtfertigung nach Anspruch 1, wobei der mittlere Partikeldurchmesser der nicht hydratisierbaren Matrixpartikel 1 µm bis 50 µm beträgt.
Pulver zur Schichtfertigung nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die Gesamtmasse des Pulvers zur Schichtfertigung 100 Massenteile beträgt, der Gehalt der wasserlöslichen Klebstoffpartikel 1 Massenteil bis 20 Massenteile beträgt.
Pulver zur Schichtfertigung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die nicht hydratisierbaren Matrixpartikel hauptsächlich durch ein Metall gebildet werden, enthaltend mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al, Zr, Ti, Zn, Ni und Fe oder eine Legierung davon.
Pulver zur Schichtfertigung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die nicht hydratisierbaren Matrixpartikel hauptsächlich durch ein Oxid gebildet werden, das mindestens ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al, Zr, Ti, Zn, Ni, Fe und Si enthält.
Geschichteter Formkörper, umfassend ein verfestigtes Produkt des Pulvers zur Schichtfertigung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5.