JP2018158571A - 立体造形用樹脂粉末、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高湿度環境下にて保管しても、得られる立体造形物の密度、寸法安定性、及び表面性に優れ、かつ強度の低下を防止できる立体造形用樹脂粉の提供。【解決手段】個数基準の平均円相当径が、１０μｍ以上１５０μｍ以下であり、円相当径の粒度分布の中央値が、前記平均円相当径より大きい立体造形用樹脂粉末である。柱体形状の粒子を含む態様、前記柱体形状の粒子が、円柱長が１０μｍ以上１５０μｍ以下、円柱径が１０μｍ以上１５０μｍ以下である態様などが好ましい。【選択図】なし

Description

本発明は、立体造形用樹脂粉末、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置に関する。

粉末積層造形法は、粉末状の材料にレーザーやバインダーを用いて、一層ずつ固めて造形する方法である。

前記レーザーを用いる方法は、粉末床溶融（ＰＢＦ：ｐｏｗｄｅｒ ｂｅｄ ｆｕｓｉｏｎ）方式と称され、例えば、選択的にレーザーを照射して立体造形物を形成するＳＬＳ（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｌｅｓｅｒ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）方式や、マスクを使い平面状にレーザーを当てるＳＭＳ（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｍａｓｋ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）方式などが知られている。一方、前記バインダーを用いる方法は、例えば、バインダー樹脂を含むインクをインクジェット等の方法により吐出して立体造形物を形成するバインダージェット（Ｂｉｎｄｅｒ Ｊｅｔｔｉｎｇ）方式などが知られている。

これらの中でも、前記ＰＢＦ方式は、レーザー光線を金属やセラミックス又は樹脂の薄層に選択的にレーザーを照射することにより粉末を溶融接着させ、成膜した後、前記成膜した膜の上に別の層を形成して同様の操作を繰り返すことにより順次積層して立体造形物を得ることができる（例えば、特許文献１〜４参照）。

前記ＰＢＦ方式の樹脂粉末を使用する場合では、薄層間の内部応力を低く維持することと緩和しながら、供給槽に供給された樹脂粉末の層を樹脂の軟化点付近の温度まで加熱しておき、この層にレーザー光線を選択的に照射し、照射された樹脂粉末自身を軟化点以上の温度まで加熱して相互に融着させることにより立体造形が行われる。

現在、ＰＢＦ方式には、ポリアミド樹脂が多く用いられ、特に、ポリアミド１２は、ポリアミドの中でも比較的低い融点を持ち熱収縮率が小さい点や吸水性が低い点から好適に用いることができる。
近年では、試作用途の他に、造形物を最終製品として使用する需要が増えてきており、様々な樹脂を使用したい要望が増えてきている。

本発明は、高湿度環境下にて保管しても、得られる立体造形物の密度、寸法安定性、及び表面性に優れ、かつ強度の低下を防止できる立体造形用樹脂粉末を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段としての本発明の立体造形用樹脂粉末は、個数基準の平均円相当径が、１０μｍ以上１５０μｍ以下であり、円相当径の粒度分布の中央値が、前記平均円相当径より大きい。

本発明によると、高湿度環境下にて保管しても、得られる立体造形物の密度、寸法安定性、及び表面性に優れ、かつ強度の低下を防止できる立体造形用樹脂粉末を提供する。

図１は、略円柱体の一例を示す模式図である。 図２は、本発明の立体造形物の製造方法に用いられる立体造形物の製造装置の一例を示す概略説明図である。 図３Ａは、平滑な表面を有する粉末層を形成する工程の一例を示す概略図である。 図３Ｂは、平滑な表面を有する粉末層を形成する工程の一例を示す概略図である。 図３Ｃは、立体造形用液体材料を滴下する工程の一例を示す概略図である。 図３Ｄは、造形用粉末貯蔵槽に新たに樹脂粉末層が形成される工程の一例を示す概略図である。 図３Ｅは、造形用粉末貯蔵槽に新たに樹脂粉末層が形成される工程の一例を示す概略図である。 図３Ｆは、再び立体造形用液体材料を滴下する工程の一例を示す概略図である。 図４は、実施例１の立体造形用樹脂粉末の円相当径の分布を示す図である。 図５は、比較例１の立体造形用樹脂粉末の円相当径の分布を示す図である。 図６は、比較例２の立体造形用樹脂粉末の円相当径の分布を示す図である。

（立体造形用樹脂粉末）
本発明の立体造形用樹脂粉末は、個数基準の平均円相当径が、１０μｍ以上１５０μｍ以下であり、円相当径の粒度分布の中央値が、前記平均円相当径より大きく、熱可塑性樹脂を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含む。
本発明の立体造形用樹脂粉末は、従来の立体造形用樹脂粉末では、保存環境下における湿度の影響を受け、得られる立体造形物の強度が低下するという問題があるという知見に基づくものである。

微小粉末は、体積あたりの比表面積が大きいことから粒子間の接触点と接触面積が粗大粒子に比較して大きくなる。高温高湿度環境下では粒子間の接点に水による液架橋力が働き、粉末の流動性は低下するが、微小粉体は接触点と接触面積の大きさのため流動性は大きく低下する。この流動性の低下は、粉末のかさ密度の低下に表れる。前記粉末のかさ密度の低下により造形装置での造形後の造形物密度の低下、及び強度の低下へと至る。これに対して、本発明の立体造形用樹脂粉末は、高温高湿度環境下では粒子間の接点に水による液架橋力の影響を抑制し、粉末の流動性の低下を防止することにより、前記立体造形用樹脂粉末のかさ密度の低下を抑制でき、これにより造形後の造形物密度、及び強度を向上することができる。

［平均円相当径］
前記平均円相当径（円相当径の粒度分布の平均値）は、個数基準にて、１０μｍ以上１５０μｍ以下であり、２０μｍ以上９０μｍ以下が好ましく、３５μｍ以上６０μｍ以下がより好ましい。前記平均円相当径が、１０μｍ以上１５０μｍ以下であることにより、高湿度環境下にて保管しても、得られる立体造形物の密度、寸法安定性、及び表面性に優れ、かつ強度の低下を防止できる。前記平均円相当径は、例えば、粒子像分析装置（装置名：ＦＰＩＡ３０００、スペクトリス社製）などを用いて測定することができる。

円相当径としては、以下の式により求めることができる。
円相当径＝｛４×（面積）÷π｝の正の平方根
なお、前記円相当径は、粒子個別の投影図に対して算出する。得られた円相当径の平均値（個数基準）を算出して平均円相当径を算出することができる。

［円相当径の粒度分布の中央値、及び円相当径の粒度分布の平均値］
前記立体造形用樹脂粉末としては、微小混合物が少ない粉体で３０μｍ以上９０μｍ以下に粉体を構成する主な粒子の大きさが集まっており、前記範囲に平均値がある。
前記円相当径の粒度分布の中央値としては、平均円相当径（円相当径の粒度分布の平均値）より大きいことが好ましい。前記中央値が前記平均円相当径より大きいと、高湿度環境下にて保管しても、得られる立体造形物の密度、寸法安定性、及び表面性に優れ、かつ強度の低下を防止できる。
前記円相当径の粒度分布において、前記粒度分布が集中した山に対してすそ引きが広い範囲に及ぶ場合は、前記中央値は山に近い位置となり、前記平均円相当径はすそ引きの影響を大きく受けるため中央値から遠い位置となる。即ち、前記中央値が前記平均円相当径より大きい場合、主要な粒度分布が集中した山は大きい位置にあり、微粉は主要な山を形成していなことを示す。一方、前記中央値が前記平均円相当径より小さい場合、主要な山は微粉が形成していることを示す。これにより、微粉と樹脂粉末粒子のどちらが個数分布において主を占めるかの指標となる。なお、円相当径の粒度分布の中央値は、湿式フロー式粒子径・形状分析装置（装置名：ＦＰＩＡ−３０００、シスメックス株式会社製）を用いて、粉体粒子カウント数が３，０００個以上をカウントする状態にて、粒子形状画像を取得し、粒子径が０．５μｍ以上２００μｍ以下の粒子の円相当径を測定し、その粒度分布を得、前記粒度分布から中央値を算出することができる。

［平均円形度］
前記平均円形度としては、０．７５以上０．９０以下が好ましく、０．７５以上０．８５以下がより好ましい。前記平均円形度が、０．７５以上０．９０以下であると、高湿度環境下にて保管しても、得られる立体造形物の密度、寸法安定性、及び表面性に優れ、かつ強度の低下を防止できる。
なお、円形度とは、円らしさを表す指標であり、１が最も円に近いことを意味する。前記円形度は、面積（画素数）をＳとし、周囲長をＬとしたときに、下式により求められる。
円形度＝４πＳ/Ｌ^２
前記平均円形度は、前記立体造形用樹脂粉末の円形度を測定し、その算術平均した値を用いることができる。
前記円形度を簡易的に求める方法としては、例えば、湿式フロー式粒子径・形状分析装置（装置名：ＦＰＩＡ−３０００、シスメックス株式会社製）を用いて測定することにより、数値化することができる。前記湿式フロー式粒子径・形状分析装置は、ガラスセル中を流れる懸濁液中の粒子画像をＣＣＤで高速撮像し、個々の粒子画像をリアルタイムに解析することができ、このような粒子を撮影し、画像解析を行う装置が、本発明の平均円形度を求める上で有効である。前記粒子の測定カウント数としては、特に制限はないが、１，０００以上が好ましく、３，０００以上がより好ましい。

［ゆるみ充填率］
前記ゆるみ充填率とは、かさ比重計（ＪＩＳ Ｚ−２５０４対応、株式会社蔵持科学器械製作所製）を用いて測定したゆるみかさ密度を、樹脂の真密度にて割ったものである。
前記ゆるみ充填率としては、２０％以上５０％以下が好ましく、３０％以上４０％以下がより好ましい。前記ゆるみ充填率は、かさ比重計（ＪＩＳ Ｚ−２５０４対応、株式会社蔵持科学器械製作所製）を用いて、ゆるみ密度を測定し、得られたゆるみ密度を樹脂の真密度にて割ることにより算出することができる。

前記立体造形用樹脂粉末としては、柱体形状の粒子であることが好ましい。
前記柱体形状の粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、円柱長が１０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましく、円柱径が１０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。

＜熱可塑性樹脂＞
前記熱可塑性樹脂とは、熱をかけると可塑化し、溶融するものを意味する。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、結晶性樹脂などが挙げられる。なお、前記結晶性樹脂とは、ＩＳＯ ３１４６（プラスチック転移温度測定方法、ＪＩＳ Ｋ７１２１）の測定した場合に、融解ピークを有するものを意味する。
前記結晶性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリイミド、フッ素樹脂等のポリマーなどが好ましく用いられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記ポリアミドとしては、例えば、ポリアミド４１０（ＰＡ４１０）、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアミド６１０（ＰＡ６１０）、ポリアミド６１２（ＰＡ６１２）、ポリアミド１１（ＰＡ１１）、ポリアミド１２（ＰＡ１２）；半芳香族性のポリアミド４Ｔ（ＰＡ４Ｔ）、ポリアミドＭＸＤ６（ＰＡＭＸＤ６）、ポリアミド６Ｔ（ＰＡ６Ｔ）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）、ポリアミド１０Ｔ（ＰＡ１０Ｔ）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 これらの中でも、ＰＡ９Ｔは、ポリノナメチレンテレフタルアミドとも呼ばれ、炭素が９つのジアミンにテレフタル酸モノマーから構成され、一般的にカルボン酸側が芳香族であるため半芳香族と呼ばれる。更には、ジアミン側も芳香族である全芳香族としてｐ−フェニレンジアミンとテレフタル酸モノマーとからできるアラミドと呼ばれるものも本発明のポリアミドに含まれる。

前記ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブタジエンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）などが挙げられる。耐熱性を付与するため一部テレフタル酸やイソフタル酸が入った芳香族を含むポリエステルも本発明に好適に用いることができる。

前記ポリエーテルとしては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトンケトン（ＰＥＥＫＫ）、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン（ＰＥＫＥＫＫ）などが挙げられる。
前記ポリエーテル以外にも、結晶性ポリマーであればよく、例えば、ポリアセタール、ポリイミド、ポリエーテルスルフォンなどが挙げられる。ＰＡ９Ｔのように融点ピークが２つあるものを用いてもよい（完全に溶融させるには２つ目の融点ピーク以上に樹脂温度を上げる必要がある）。

前記立体造形用樹脂粉末としては、前記熱可塑性樹脂以外に、非結晶性樹脂からなる樹脂粉末や、強化剤、難燃化剤、可塑剤、安定化剤、酸化防止剤、結晶核剤等の添加剤などを含んでいてもよい。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらは、前記熱可塑性樹脂と混合し、立体造形用樹脂粉末に内在させてもよいし、前記立体造形用樹脂粉末の表面に付着させてもよい。

前記強化剤とは、主に強度を高めるために添加され、フィラー又は充填材として含有される。例えば、ガラスフィラーやガラスビーズ、カーボンファイバー、アルミボール、国際公開第２００８／０５７８４４号パンフレットに記載のものなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよいし、樹脂中に含まれていてもよい。本発明の樹脂粉末としては、適度に乾燥しているのが好ましく、真空乾燥機やシリカゲルを入れることにより使用前に乾燥させてもよい。

前記酸化防止剤としては、例えば、金属不活性化剤であるヒドラジド系やアミド系、ラジカル捕捉剤であるフェノール系（ヒンダードフェノール系）やアミン系、過酸化物分解剤であるホスフェート系や硫黄系、紫外線吸収剤であるトリアジン系などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。特に、ラジカル捕捉剤と過酸化物分解剤とを組み合わせて用いると有効であることが知られており、本発明においても特に有効である。

前記酸化防止剤の含有量としては、立体造形用樹脂粉末全量に対して、０．０５質量％以上５質量％以下が好ましく、０．１質量％以上３質量％以下がより好ましく、０．２質量％以上２質量％以下が特に好ましい。前記含有量が、上記範囲内であることにより、熱劣化を防止する効果が得られ、造形に使用した立体造形用樹脂粉末を再利用することが可能になる。また、熱による変色を防止する効果も得られる。

前記立体造形用樹脂粉末は、ＩＳＯ ３１４６に準拠して測定したときの融点が１００℃以上の樹脂であることが好ましい。ＩＳＯ ３１４６に準拠して測定したときの前記融点が１００℃以上であると、製品の外装等に使用されうる耐熱温度の範囲であるため好ましい。なお、前記融点は、ＩＳＯ ３１４６（プラスチック転移温度測定方法、ＪＩＳ Ｋ７１２１）に準拠して、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を用いて測定することができ、複数の融点が存在する場合は、高温側の融点を使用する。

前記結晶性樹脂としては、結晶制御された結晶性熱可塑性樹脂が好ましい。結晶性熱可塑性樹脂は、例えば、熱処理、延伸、結晶核剤、超音波処理等、従来公知の外部刺激の方法により、得ることができる。このように、結晶サイズや結晶配向が制御されている結晶性熱可塑性樹脂は、高温下のリコート時に発生するエラーを低減できることからより好ましい。

前記結晶性熱可塑性樹脂の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粉末に対して各樹脂のガラス転移温度以上の温度で加熱し、結晶性を高めるアニーリング処理や、より結晶性を高めるために結晶核剤を添加し、その後、アニーリング処理する方法を用いることができる。また、超音波処理や溶媒に溶解しゆっくりと揮発させることにより結晶性を高める方法や、外部電場印加処理により結晶成長させる方法、更に延伸することにより高配向、高結晶化したものを粉砕、裁断等の加工を施す方法などが挙げられる。

前記アニーリング処理としては、例えば、樹脂をガラス転移温度から５０℃高い温度にて３日間加熱し、その後、室温までゆっくりと冷却することにより行うことができる。

前記延伸としては、例えば、押し出し加工機を用いて、融点より３０℃以上高い温度にて撹拌しながら、繊維状に樹脂溶融物を引き伸ばす方法である。具体的には、溶融物を１倍以上１０倍以下程度に延伸し繊維にする。ノズルの口の数は多ければ多いほど生産性を高めることが期待できる。前期延伸については、樹脂ごと溶融粘度ごとに最大の延伸倍率を変えることができる。

前記超音波処理については、例えば、樹脂に、グリセリン（東京化成工業株式会社製、試薬グレード）溶媒を樹脂に対して５倍ほど加えた後、融点より２０℃高い温度まで加熱し、超音波発生装置（ヒールシャー社製、ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃａｔｏｒ ＵＰ２００Ｓ）にて２４ｋＨｚ、振幅６０％での超音波を２時間与えることにより行うことができる。その後、室温にてイソプロパノールの溶媒で洗浄後、真空乾燥することが好ましい。

前記外部電場印加処理としては、例えば、樹脂粉末をガラス転移温度以上にて加熱した後に６００Ｖ／ｃｍの交流電場（５００ヘルツ）を１時間印加し、ゆっくりと冷却することにより行うことができる。

前記粉末積層方式の中でもＰＢＦ方式では、結晶層変化についての温度幅（温度窓）が大きな方が、反り返りを抑制でき、造形安定性が高まることから、非常に有効である。そのためには、融解開始温度と冷却時の再結晶温度との間の差がより大きな樹脂粉末を用いることが好ましく、前記結晶性熱可塑性樹脂は特に好ましく用いられる。

前記結晶性熱可塑性樹脂は、例えば、下記（１）〜（３）から選択される少なくとも１種を満たすことにより判別できる。
（１）示差走査熱量測定において、ＩＳＯ ３１４６に準拠して、１０℃／ｍｉｎにて、融点より３０℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークの融解開始温度をＴｍｆ１とし、その後、１０℃／ｍｉｎにて、−３０℃以下まで降温し、更に、１０℃／ｍｉｎにて、融点より３０℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークの融解開始温度をＴｍｆ２としたときに、Ｔｍｆ１＞Ｔｍｆ２となる。なお、前記吸熱ピークの融解開始温度は、融点での吸熱が終了した後に、熱量の一定となった所から低温側へｘ軸に対して平行な直線を引き、前記直線から−１５ｍＷ下がった時点での温度である。

（２）示差走査熱量測定において、ＩＳＯ ３１４６に準拠して、１０℃／ｍｉｎにて、融点より３０℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークのエネルギー量から求められる結晶化度をＣｄ１とし、その後、１０℃／ｍｉｎにて、−３０℃以下まで降温し、更に、１０℃／ｍｉｎにて、融点より３０℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークのエネルギー量から求められる結晶化度をＣｄ２としたときに、Ｃｄ１＞Ｃｄ２となる。

（３）Ｘ線回折測定により得られる結晶化度をＣｘ１とし、窒素雰囲気下１０℃／ｍｉｎにて、融点より３０℃高い温度まで昇温し、その後、１０℃／ｍｉｎにて、−３０℃以下まで降温し、更に、１０℃／ｍｉｎにて、融点より３０℃高い温度まで昇温したときのＸ線回折測定により得られる結晶化度をＣｘ２としたときに、Ｃｘ１＞Ｃｘ２となる。

前記（１）〜（３）は、同一の前記樹脂粉末について、異なる視点から特性を規定したものであり、前記（１）〜（３）は互いに関連しており、前記（１）〜（３）のうち、いずれか１種を満たすことができれば有効である。前記（１）〜（３）は、例えば、下記の方法によって測定することができる。

［条件（１）の示差走査熱量測定による溶解開始温度の測定方法］
前記条件（１）の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による溶解開始温度の測定方法としては、ＩＳＯ ３１４６（プラスチック転移温度測定方法、ＪＩＳ Ｋ７１２１）の測定方法に準じて、示差走査熱量測定装置（株式会社島津製作所製、ＤＳＣ−６０Ａ）を使用し、１０℃／ｍｉｎにて、融点より３０℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークの融解開始温度（Ｔｍｆ１）を測定する。その後、１０℃／ｍｉｎにて、−３０℃以下まで降温し、更に、１０℃／ｍｉｎにて、融点より３０℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークの融解開始温度（Ｔｍｆ２）を測定する。なお、前記吸熱ピークの融解開始温度は、融点での吸熱が終了した後に、熱量の一定となった所から低温側へｘ軸に対して平行な直線を引き、前記直線から−１５ｍＷ下がった時点での温度である。

［条件（２）の示差走査熱量測定による結晶化度の測定方法］
前記条件（２）の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による結晶化度の測定方法としては、ＩＳＯ ３１４６（プラスチック転移温度測定方法、ＪＩＳＫ７１２１）に準拠して、１０℃／ｍｉｎにて、融点より３０℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークのエネルギー量（融解熱量）を測定し、完全結晶熱量に対する融解熱量から結晶化度（Ｃｄ１）を求めることができる。その後、１０℃／ｍｉｎにて、−３０℃以下まで降温し、更に、１０℃／ｍｉｎにて、融点より３０℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークのエネルギー量を測定し、完全結晶熱量に対する融解熱量から結晶化度（Ｃｄ２）を求めることができる。

［条件（３）のＸ線解析装置による結晶化度の測定方法］
前記条件（３）のＸ線解析装置による結晶化度の測定方法としては、二次元検出器を有するＸ線解析装置（Ｂｒｕｋｅｒ社、Ｄｉｓｃｏｖｅｒ８）を使用し、室温にて２θ範囲を１０〜４０に設定し、得られた粉末をガラスプレート上に置き、結晶化度を測定（Ｃｘ１）することができる。次に、ＤＳＣ内において、窒素雰囲気下にて１０℃／ｍｉｎで加熱し、融点より３０℃高い温度まで昇温し、１０分保温した後、１０℃／ｍｉｎ、−３０℃まで冷却後のサンプルを室温に戻し、Ｃｘ１と同様にして、結晶化度（Ｃｘ２）を測定することができる。

また、前記立体造形用樹脂粉末としては、ＳＬＳ法やＳＭＳ法について使用できるが、適切な粒度、粒度分布、熱移動特性、溶融粘度、嵩密度、流動性、溶融温度、及び再結晶温度のようなパラメーターについて適切なバランスを示す特性を呈している。

前記立体造形用樹脂粉末の嵩密度としては、ＰＢＦ方式でのレーザー焼結度を促進する点から、樹脂自身の持っている密度に差異があるが嵩密度は大きい方が好ましく、タップ密度として０．３５ｇ／ｍＬ以上がより好ましく、０．４０ｇ／ｍＬ以上が更に好ましく、０．５ｇ／ｍＬ以上が特に好ましい。

前記立体造形用樹脂粉末を用いて、レーザー焼結により形成される立体造形物は、滑らかであり、最小オレンジピール以下を呈する十分な解像度を示す表面を形成できる。ここで、前記オレンジピールとは、一般にＰＢＦでのレーザー焼結により形成される立体造形物の表面上に不適切な粗面、又は空孔やゆがみのような表面欠陥の存在を意味する。前記空孔は、例えば、美観を損なうだけでなく、機械強度にも著しく影響を及ぼすことがある。

更に、前記立体造形用樹脂粉末を使用し、レーザー焼結により形成される立体造形物としては、焼結中から焼結後の冷却時の間に、発生する相変化による反りや歪み、発煙したりするような不適切なプロセス特性を示さないことが好ましい。

本発明の立体造形用樹脂粉末を用いることにより、寸法精度や強度が高く、更に表面性（オレンジピール性）に優れた立体造形物を得ることができる。更に、リサイクル性に優れ、余剰粉を繰り返し使用しても、立体造形物の寸法精度や強度の低下を抑制することができる。

［粒子の製造方法］
本発明の立体造形用樹脂粉末としては、樹脂を繊維化し、その後裁断して直接的に略柱体粒子（略円柱体や多角柱体）を得る方法や、フィルム形状から同様の柱体を得る方法や、得られた多角柱体の粒子を作製後に後加工により略円柱体を作製する方法などを用いてもよい。

−略柱体粒子−
本発明の立体造形用樹脂粉末は、略柱体粒子を含むことが好ましい。前記略柱体粒子とは、底面と上面を持つ柱状あるいは筒状の形状を有する粒子であり、例えば、略円柱体や多角柱体など、底面や上面の形状に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。底面や上面の形状が円や楕円形状であれば略円柱体（図１）であり、四角形あるいは六角形など多角形であれば多角柱体である。底面と上面の間に柱状あるいは筒状の領域を有するものであれば、底面と上面の形状は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、底面や上面と柱の部分（側面）とが直交した直柱体であってもよいし、直交していない斜柱体であってもよい。

前記樹脂粉末の形状が、略柱体であることにより、安息角が小さくリコート時の粉面平滑性が高い粉体を得ることができる。その結果、得られる立体造形物の表面性を高めることができる。前記略柱体としては、生産性と造形の安定性から、底面と上面は略平行で直柱体に近い方がより好ましい。なお、前記略柱体の形状は、例えば、走査型電子顕微鏡（装置名：Ｓ４２００、株式会社日立製作所製）、湿式フロー式粒子径・形状分析装置（装置名：ＦＰＩＡ−３０００、シスメックス株式会社製）などを用いて観察することにより判別することができる。

前記略柱体粒子の含有量としては、立体造形用樹脂粉末全量に対して、５０％以上が好ましく、７５％以上がより好ましく、９０％以上が特に好ましい。前記略柱体粒子が、５０％以上であると、充填密度を高める効果が顕著に現れ、得られる立体造形物の寸法精度や強度を高める上で非常に有効である。

−略円柱体−
前記略円柱体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真円柱体、楕円柱体などが挙げられる。これらの中でも、真円柱体に近い方がより好ましい。なお、前記略円柱体の略円とは、長径と短径との比（長径／短径）が、１〜１０であるものを意味し、円部分の一部が欠けたものも含まれる。
前記略円柱体は、略円の向かい合う面を有することが好ましい。前記向かい合う面の円の大きさがずれていてもよいが、大きい面と小さい面との円の直径の比（大きい面／小さい面）としては、密度を高める上で有効であることから、１．５倍以下が好ましく、１．１倍以下がより好ましい。

前記略円柱体の底面の長辺は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５μｍ以上２００μｍ以下が好ましい。なお、前記略円柱体粒子における底面の長辺とは、底面の直径を表す。略円柱体粒子の円形部分が楕円形である場合は、長径を意味する。また、前記略円柱体の高さ（底面と上面との距離）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５μｍ以上２００μｍ以下が好ましい。前記底面の長辺が、範囲内であることにより、粉末層の形成時に樹脂粉末の巻き上げを低減でき、粉末層の表面が平滑になり、また樹脂粉末の間にできる空隙を低減することができ、立体造形物の表面性や寸法精度をより高める効果が得られる。
なお、前記粒子の底面の長辺及び高さが、５μｍ未満、又は２００μｍ超のものが含まれていてもよいが、少ない方が好ましい。具体的には、底面の長辺及び高さが５μｍ以上２００μｍ以下である粒子が、すべての粒子に対して５０％以上が好ましく、７５％以上がより好ましい。

前記繊維化の方法としては、例えば、押し出し加工機を用いて、融点より３０℃以上高い温度にて撹拌しながら、繊維状に樹脂溶融物を引き伸ばす方法などが挙げられる。この際、樹脂溶融物は、１倍以上１０倍以下程度に延伸して繊維化することが好ましい。この場合、柱体の底面の形状は、押出し加工機のノズル孔の形状により決定される。例えば、柱体の底面の形状、即ち繊維の断面が円形形状である場合は、ノズル孔も円形形状のものを用い、多角形形状である場合は、ノズル孔もそれに合わせて選定される。立体造形物の寸法精度は高ければ高いほどよい。ノズルの口の数は可能な範囲で多くした方が、生産性を高める上で好ましい。

前記繊維を裁断する方法としては、ギロチン方式の上刃と下刃が共に刃物になっている切断装置や、押し切り方式と呼ばれる下側は刃物ではなく板にて、上刃で裁断していく装置などがあり、これらの従来公知の装置を用いることができる。従来公知の前記装置は、例えば、０．００５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下に直接カットする装置や、ＣＯ_２レーザー等を用いて裁断できる方法もあり、好ましく用いられる。これらの方法により、本発明の立体造形用樹脂粉末を得ることができる。

前記樹脂ペレットを粉砕する方法も有効に用いられる。例えば、ペレット等の形態の樹脂を従来公知の粉砕機を用いて機械的に粉砕し、得られた樹脂粉末から、目的の粒径以外のものを分級することによって得られる。粉砕時の温度は、好ましくは０℃以下（各樹脂自身の脆弱温度以下）、より好ましくは−２５℃以下、特に好ましくは−１００℃以下とすることで、粉砕効率が高まることから有効である。

本発明の立体造形用樹脂粉末は、ＰＢＦ方式によるレーザー焼結法、例えば、ＳＬＳ（選択式レーザー焼結）方式又はＳＭＳ（選択式マスク焼結）方式を利用する三次元品を形成するのに有用である。

（立体造形物の製造方法及び立体造形物の製造装置）
本発明の立体造形物の製造方法は、本発明の立体造形用樹脂粉末からなる層を形成する層形成工程と、前記形成された層の選択された領域に電磁照射して樹脂粉末同士を接着させる粉末接着工程と、を繰り返し、更に必要に応じてその他の工程を含む。
前記立体造形物の製造装置は、本発明の前記樹脂粉末からなる層を形成する層形成手段と、前記層の選択された領域内の前記立体造形用樹脂粉末同士を接着させる粉末接着手段と、を有し、更に必要に応じてその他の手段を含む。
前記立体造形物の製造方法は、前記立体造形物の製造装置を用いることにより好適に実施することができる。前記立体造形用樹脂粉末としては、本発明の立体造形用樹脂粉末と同様のものを用いることができる。

前記立体造形用樹脂粉末は、粉末積層方式の立体造形物製造装置すべてに使用することができ、有効である。粉末積層方式の立体造形物製造装置は、粉末の層を形成した後、選択された領域の樹脂粉末同士を接着させる手段が異なり、一般にＳＬＳ方式やＳＭＳ方式に代表される電磁照射手段と、バインダージェット方式に代表される液体吐出手段が挙げられる。本発明の立体造形用樹脂粉末は、これらのいずれにも適用することができ、粉末を積層する手段を含む立体造形装置すべてに有効である。

前記粉末接着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電磁波を照射する手段などが挙げられる。

前記電磁波の照射を用いるＳＬＳ方式やＳＭＳ方式等の立体造形物の製造装置において、電磁波の照射に用いられる電磁照射源としては、例えば、紫外線、可視光線、赤外線等を照射するレーザーのほか、マイクロ波、放電、電子ビーム、放射加熱器、ＬＥＤランプ等、又はこれらの組合せなどが挙げられる。
また、前記立体造形用樹脂粉末を選択的に接着させる方法として電磁波の照射を用いる場合、効率的に吸収させたり、あるいは吸収を妨げたりする方法もあり、例えば、吸収剤や抑制剤を前記樹脂粉末に含有させる方法も可能である。

これらの立体造形物の製造装置の一例について、図２を用いて説明する。図２は、立体造形物の製造装置の一例を示す概略図である。図２に示すように、粉末の供給槽５に粉末を貯蔵し、使用量に応じて、ローラ４を用いてレーザー走査スペース６に供給する。供給槽５は、ヒーター３により温度を調節されていることが好ましい。電磁照射源１から出力したレーザーを反射鏡２を用いて、レーザー走査スペース６に照射する。前記レーザーによる熱により、粉末を焼結して立体造形物を得ることができる。

前記供給槽５の温度としては、粉末の融点より１０℃以上低いことが好ましい。
前記レーザー走査スペースにおける部品床温度としては、粉末の融点より５℃以上低温であることが好ましい。
レーザー出力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ワット以上１５０ワット以下が好ましい。

別の実施態様においては、選択的マスク焼結（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｍａｓｋ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ：ＳＭＳ）技術を使用して、本発明における立体造形物を製造することができる。前記ＳＭＳプロセスについては、例えば、米国特許第６，５３１，０８６号明細書に記載されているものを好適に用いることができる。

前記ＳＭＳプロセスとしては、遮蔽マスクを使用して選択的に赤外放射を遮断し、粉末層の一部に選択的に照射する。本発明の立体造形用樹脂粉末から立体造形物を製造するためにＳＭＳプロセスを使用する場合、前記樹脂粉末の赤外吸収特性を増強させる材料を含有させることが可能であり、有効である。例えば、前記樹脂粉末に１種以上の熱吸収剤及び／又は暗色物質（カーボンファイバー、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、もしくはカーボンファイバー、セルロースナノファイバー等）を含有することができる。

更に別の実施態様においては、本発明の立体造形用樹脂粉末を用い、前述のバインダージェット方式の立体造形装置を使用して、立体造形物を製造することができる。この方法は、本発明の立体造形用樹脂粉末からなる層を形成する層形成工程と、形成された層の選択された領域に液体を吐出し乾燥させて、樹脂粉末同士を接着させる粉末接着工程と、を繰り返し、更に必要に応じてその他の工程を含む。

前記立体造形物の製造装置は、本発明の立体造形用樹脂粉末からなる層を形成する層形成手段と、前記形成された層の選択された領域に液体を吐出する手段と、を有し、更に必要に応じてその他の手段を含む。前記液体を吐出する手段としては、得られる立体造形物の寸法精度や造形速度の観点から、インクジェットの方法を用いることが好ましい。

図３に、バインダージェット方式のプロセス概略図の一例を示す。図３に示される立体造形物製造装置は、造形用粉末貯蔵槽１１と供給用粉末貯蔵槽１２とを有し、これらの粉末貯蔵槽は、それぞれ上下に移動可能なステージ１３を有し、該ステージ１３上に本発明の樹脂粉末を載置し、前記立体造形用樹脂粉末からなる層を形成する。造形用粉末貯蔵槽１１の上には、前記粉末貯蔵槽内の前記立体造形用樹脂粉末に向けて立体造形用液体材料１６を吐出する立体造形用液体材料供給手段１５を有し、更に、供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に立体造形用樹脂粉末を供給すると共に、造形用粉末貯蔵槽１１の樹脂粉末（層）表面を均すことが可能な樹脂粉末層形成手段１４（以下、均し機構、リコーターとも称する）を有する。

図３Ａ及びＢは、供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に樹脂粉末を供給するとともに、平滑な表面を有する樹脂粉末層を形成する工程を示す。造形用粉末貯蔵槽１１及び供給用粉末貯蔵槽１２の各ステージ１３を制御し、所望の層厚になるようにギャップを調整し、前記樹脂粉末層形成手段１４を供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に移動させることにより、造形用粉末貯蔵槽１１に樹脂粉末層が形成される。

図３Ｃは、造形用粉末貯蔵槽１１の樹脂粉末層上に前記立体造形用液体材料供給手段１５を用いて、立体造形用液体材料１６を滴下する工程を示す。この時、樹脂粉末層上に立体造形用液体材料１６を滴下する位置は、立体造形物を幾層もの平面にスライスした二次元画像データ（スライスデータ）により決定される。

図３Ｄ及びＥは、供給用粉末貯蔵槽１２のステージ１３を上昇させ、造形用粉末貯蔵槽１１のステージ１３を降下させ、所望の層厚になるようにギャップを制御し、再び前記樹脂粉末層形成手段１４を供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に移動させることにより、造形用粉末貯蔵槽１１に新たに樹脂粉末層が形成される。

図３Ｆは、再び造形用粉末貯蔵槽１１の樹脂粉末層上に立体造形用液体材料供給手段１５を用いて、立体造形用液体材料１６を滴下する工程である。これらの一連の工程を繰り返し、必要に応じて乾燥させ、立体造形用液体材料が付着していない樹脂粉末（余剰粉）を除去することによって、立体造形物を得ることができる。

樹脂粉末同士を接着させるためには、接着剤を含むことが好ましい。前記接着剤は、吐出する液体に溶解した状態で含有させてもよいし、前期樹脂粉末に接着剤粒子として混在させてもよい。前記接着剤は、吐出する液体に溶解することが好ましく、例えば、吐出する液体が水を主成分とするものであれば、前記接着剤は水溶性であることが好ましい。

前記水溶性の接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコールが立体造形物の強度や寸法精度を高める上で、より好ましく用いられる。

本発明の立体造形用樹脂粉末は、流動性が高く、その結果、得られる立体造形物の表面性を向上することができ、これらの効果は電磁照射を用いる方法に限定されるものではなく、バインダージェット方式を始めとする粉末積層方式を採用したすべての立体造形装置において、有効である。

（立体造形物）
前記立体造形物は、本発明の立体造形物の製造方法により好適に製造することができる。

以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。

得られた立体造形用樹脂粉末について、「平均円相当径、平均円形度、並びに円相当径の粒度分布の中央値」、及び「ゆるみ充填率」は、以下のようにして測定した。結果を下記表１に示す。

［平均円相当径、平均円形度、並びに円相当径の粒度分布の中央値］
前記平均円相当径、及び平均円形度は、湿式フロー式粒子径・形状分析装置（装置名：ＦＰＩＡ−３０００、シスメックス株式会社製）を用いて、粉体粒子カウント数が３，０００個以上をカウントする状態にて、粒子形状画像を取得し、粒子径が０．５μｍ以上２００μｍ以下の粒子の円相当径、及び円形度を測定し、その平均値を求めた。なお、前記円形度は２回ずつ測定し、その平均値を平均円形度とした。また、前記円相当径の粒度分布から、中央値を算出した。

［ゆるみ充填率］
前記ゆるみ充填率は、かさ比重計（ＪＩＳ Ｚ−２５０４対応、株式会社蔵持科学器械製作所製）を用いて、ゆるみ密度を測定した。得られたゆるみ密度を樹脂の真密度にて割って、粉末の「ゆるみ充填率」を算出した。

（実施例１）
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂（商品名：ノバデュラン５０２０、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製、融点：２１８℃、ガラス転移温度：４３℃）を押し出し加工機（株式会社日本製鋼所製）を用いて、融点より３０℃高い温度にて撹拌後、ノズル孔が円形形状のものを用い、繊維状に立体造形用樹脂溶解液を伸ばした。ノズルから出る糸の本数は６０本にて実施した。５倍程度延伸し、繊維直径が５５μｍにて精度が±４μｍの繊維にした後に５５μｍ）で押し切り方式の裁断装置（株式会社荻野精機製作所製、ＮＪシリーズ１２００型）を用いて長さ５５μｍ狙いで裁断し、略円柱体の粒子を得、これを立体造形用樹脂粉末とした。裁断後の断面を走査型電子顕微鏡（装置名：Ｓ４２００、株式会社日立製作所製）を用いて、３００倍の倍率で確認したところ、断面はきれいに裁断されており、切断面は互いに平行であった。また、略円柱体の高さを測定したところ、５５μｍ±１０μｍの精度で切断できていた。得られた立体造形用樹脂粉末は、目開き１２５μｍの篩を通し、一部切断不良などの粗大粒子を排除した。図４に、実施例１の立体造形用樹脂粉末の円相当径の分布を示す。

（実施例２）
実施例１において、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂をポリアミド６６（ＰＡ６６）樹脂（商品名：レオナ１３００Ｓ、旭化成ケミカルズ株式会社製、融点：２６５℃）に変更し、更に、狙い繊維直径を１４０μｍ、狙い繊維長を１４０μｍとした以外は、実施例１と同様にして、立体造形用樹脂粉末を得た。

（実施例３）
実施例１において、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂をポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）樹脂（商品名：ジェネスタＮ１０００Ａ、株式会社クラレ製、融点：３０６℃）に変更し、更に、狙い繊維直径を１５μｍ、狙い繊維長を１５μｍとした以外は、実施例１と同様にして、立体造形用樹脂粉末を得た。

（実施例４）
実施例１において、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂をポリプロピレン（ＰＰ）樹脂（商品名：ノバテック ＭＡ３、日本ポリプロ株式会社製、融点：１３０℃、ガラス転移温度：０℃）に変更し、更に、狙い繊維直径を５５μｍ、狙い繊維長を５５μｍとした以外は、実施例１と同様にして、立体造形用樹脂粉末を得た。

（実施例５）
実施例１において、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂をポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂（商品名：ＨＴ Ｐ２２ＰＦ、ＶＩＣＴＲＥＸ社製、融点：３３４℃、ガラス転移温度：１４３℃）に変更し、更に、狙い繊維直径を５５μｍ、狙い繊維長を５５μｍとした以外は、実施例１と同様にして、立体造形用樹脂粉末を得た。

（実施例６）
実施例１において、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂をポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂（商品名：ユピタール Ｆ１０−０１、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製、融点：１７５℃）に変更し、更に、狙い繊維直径を５５μｍ、狙い繊維長を５５μｍとした以外は、実施例１と同様にして、立体造形用樹脂粉末を得た。

（実施例７）
実施例１において得た立体造形用樹脂粉末をステンレス製容器に入れ、撹拌作業を行った。撹拌作業は、ステンレス製容器を有限会社ミスギ製ＳＫＨ−１００にて３０分間行った。
ステンレス製容器へ投入した立体造形用樹脂粉末の重量と容器内壁面積は１［ｋｇ／ｍ^２］とした。これらの処理を行った後、粉体を重力で別容器へ移し替え、壁面に付着した粉体は分離し、廃棄扱いとした。これらの処理により、立体造形用樹脂粉末を得た。

（実施例８）
実施例４において得た立体造形用樹脂粉末を、実施例７と同様にして、ステンレス容器にて撹拌し、立体造形用樹脂粉末を得た。

（実施例９）
実施例１において得た立体造形用樹脂粉末を、エアー搬送システム内を通過させた。配管はステンレス製であった。
配管ステンレス製のエアー搬送システム内を通過させた立体造形用樹脂粉末の重量と容器内壁面積は１［ｋｇ／ｍ^２］とした。これらの処理にて壁面に付着した粉体は分離し、廃棄扱いとした。これらの処理により、立体造形用樹脂粉末を得た。

（実施例１０）
実施例４において得た立体造形用樹脂粉末を、実施例９と同様にして、ステンレス容器にて撹拌し、立体造形用樹脂粉末を得た。

（比較例１）
実施例１において、粒子の加工形成は行わず、ＰＡ１２製の粉末材料（商品名：ａｓｐｅｘ−ＰＡ、株式会社アスペクト製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、立体造形用樹脂粉末を得た。図５に、比較例１の立体造形用樹脂粉末の円相当径の分布を示す。

（比較例２）
実施例１において、粒子の加工形成は行わず、ＰＡ１１製の粉末材料（商品名：ａｓｐｅｘ−ＦＰＡ、株式会社アスペクト製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、立体造形用樹脂粉末を得た。図６に、比較例２の立体造形用樹脂粉末の円相当径の分布を示す。

（比較例３）
実施例１において、粒子の加工形成は行わず、ＰＰＳ製の粉末材料（商品名：ＡＳＰＥＸ−ＰＰＳ、株式会社アスペクト製）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、立体造形用樹脂粉末を得た。

（比較例４）
実施例１において、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂を、低温粉砕システム（装置名：リンレックスミルＬＸ１、ホソカワミクロン株式会社製）を用いて、−２００℃にて凍結粉砕し、立体造形用樹脂粉末を得た以外は、実施例１と同様にして、立体造形用樹脂粉末を得た。

得られた立体造形用樹脂粉末について、下記のようにして、「寸法精度」、「表面性（オレンジピール性）」、「引張強度」、及び「造形物密度」について評価を行った。結果を下記表１に示す。

＜寸法精度＞
得られた立体造形用樹脂粉末を２７℃、湿度８０％ＲＨ環境にて１週間保管した。１週間保管後の立体造形用樹脂粉末を用いて、ＳＬＳ方式の立体造形装置（株式会社リコー製、ＡＭ Ｓ５５００Ｐ）を使用し、立体造形物の製造を行った。設定条件は、粉末層の平均厚みを０．１ｍｍ、レーザー出力を１０ワット以上１５０ワット以下、レーザー走査スペースを０．１ｍｍ、床温度を樹脂の融点より−３℃に設定した。
寸法精度評価用サンプルは、１辺５０ｍｍ、平均厚み５ｍｍの直方体とし、ＣＡＤデータに基づいて立体造形物を作製し、これを寸法精度評価用サンプルとした。寸法精度評価用サンプルのＣＡＤデータと、実際に造形したサンプルの各辺の長さとの差を求め、その平均値を寸法差とし、下記評価基準に基づいて、「寸法精度」を評価した。
［評価基準］
◎：寸法差が０．０２ｍｍ以下
○：寸法差が０．０２ｍｍ超０．０５ｍｍ以下
△：寸法差が０．０５ｍｍ超０．１０ｍｍ以下
×：寸法差が０．１０ｍｍ超０．１５ｍｍ以下

＜表面性（オレンジピール性）＞
前記「寸法精度」の評価に用いた立体造形サンプルを用いて、表面を目視観察、光学顕微鏡観察、及び官能試験を行った。官能試験はサンプルを手で触り、その触感から表面性、特に滑らかさについて評価を行った。これらの結果を総合し、下記評価基準に基づいて、表面性（オレンジピール性）の評価を行った。
（評価基準）
◎：表面が非常に滑らかで、気になる凹凸や粗面が殆ど認められない
○：表面の滑らかさに問題はなく、表面の凹凸や粗面は許容できる
△：表面に滑らかさはなく、凹凸や粗面が目視で認識できる
×：表面が引っかかり、表面の凹凸やゆがみ等の欠陥が多数認められる

＜引張強度＞
前記「寸法精度」の評価と同様にして、１週間保管後の立体造形用樹脂粉末を用いて、寸法精度評価用サンプルの作製時と同じ装置及び同じ条件に設定し、引っ張り試験標本サンプルを中心部にＹ軸方向に長辺が向くように、引っ張り試験標本サンプルの長手方向に５個造形した。各々の造形物層の間隔は５ｍｍとした。なお、引張り試験標本サンプルは、ＩＳＯ（国際標準化機構）３１６７ Ｔｙｐｅ１Ａ １５０ｍｍ長さの多目的犬骨様試験標本（標本は、長さ８０ｍｍ、厚さ４ｍｍ、幅１０ｍｍの中心部分を有する）を使用した。
得られた引っ張り試験標本サンプル（立体造形物）について、ＩＳＯ ５２７に準じた引張試験（株式会社島津製作所製、ＡＧＳ−５ｋＮ）を使用し、引張試験を実施した。なお、引張試験における試験速度は、５０ｍｍ／分間とした。得られた５個の引っ張り試験標本サンプルの引張強度の平均値から、下記評価基準に基づいて、引張強度の評価を行った。
［評価基準］
◎：引張強度が１００ＭＰａ以上
○：引張強度が５０ＭＰａ以上１００ＭＰａ未満
△：引張強度が３０ＭＰａ以上５０ＭＰａ未満
×：引張強度が３０ＭＰａ未満

＜造形物密度＞
前記「寸法精度」の評価に用いた立体造形サンプルを用いて、アルキメデス法（装置名：ＡＤ−１６５３／ＡＤ−１６５４、株式会社エー・アンド・デイ製）にて測定した。サンプル溶媒にはイオン交換水を使用した。なお、サンプルの周りに気泡がつかないように測定を行った。

表１の結果から、実施例１〜１０においては、粒子と金属表面間には鏡像力が働くため、粒子は金属表面に引きつけられる。小粒径粒子の帯電量は体積比表面積大きいので比較的大きい。鏡像力により金属面へ付着しやすい。よって、小粒径粒子が選択的に金属表面への粉体付着が多くなる。撹拌を行うことにより、より小粒径粒子が壁面に付着する機会が増す。
一方、壁面に付着しなかった粉体は比較的大粒子が大きくなるので、鏡像力を利用して粉体の分級を行うことが可能となる。

本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 個数基準の平均円相当径が、１０μｍ以上１５０μｍ以下であり、
円相当径の粒度分布の中央値が、円相当径の粒度分布の平均値より大きいことを特徴とする立体造形用樹脂粉末である。
＜２＞ 柱体形状の粒子を含む前記＜１＞に記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜３＞ 前記柱体形状の粒子が、円柱長が１０μｍ以上１５０μｍ以下、円柱径が１０μｍ以上１５０μｍ以下である前記＜２＞に記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜４＞ 平均円形度が、０．７５以上０．９０以下である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜５＞ 結晶性樹脂を含み、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアリールケトン、及びポリフェニレンスルフィドから選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜６＞ 前記ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブタジエンテレフタレート、及びポリ乳酸から選択される少なくとも１種である前記＜５＞に記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜７＞ 前記ポリオレフィンが、ポリエチレン、ポリプロピレンである前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜８＞ 酸化防止剤を更に含む前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜９＞ 前記酸化防止剤の含有量が、０．０５質量％以上５質量％以下である前記＜８＞に記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜１０＞ 前記酸化防止剤の含有量が、０．１質量％以上３質量％以下である前記＜９＞に記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜１１＞ 前記酸化防止剤の含有量が、０．２質量％以上２質量％以下である前記＜１０＞に記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜１２＞ 可塑剤を更に含む前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜１３＞ 安定化剤を更に含む前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜１４＞ 結晶核剤を更に含む前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜１５＞ 強化剤を更に含む前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜１６＞ 前記強化剤が、ガラスフィラー、ガラスビーズ、カーボンファイバー、及びアルミボールから選択される少なくとも１種である前記＜１５＞に記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜１７＞ 前記強化剤が、ガラスフィラー、及びカーボンファイバーの少なくともいずれかである前記＜１６＞に記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜１８＞ 前記強化剤が、カーボンファイバーである前記＜１７＞に記載の立体造形用樹脂粉末である。
＜１９＞ 前記＜１＞から＜１８＞のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末を含む層を形成する層形成工程と、
前記層の選択された領域内の前記立体造形用樹脂粉末同士を接着させる粉末接着工程と、を繰り返すことを特徴とする立体造形物の製造方法である。
＜２０＞ 前記＜１＞から＜１８＞のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末を含む層を形成する層形成手段と、
前記層の選択された領域内の前記立体造形用樹脂粉末同士を接着させる粉末接着手段と、を有することを特徴とする立体造形物の製造装置である。
＜２１＞ 前記粉末接着手段が、電磁波を照射する手段である前記＜２０＞に記載の立体造形物の製造装置である。
＜２２＞ 前記＜１９＞に記載の立体造形物の製造方法により造形されることを特徴とする立体造形物である。

前記＜１＞から＜１８＞のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末、前記＜１９＞に記載の立体造形物の製造方法、前記＜２０＞から＜２１＞のいずれかに記載の立体造形物の製造装置、及び前記＜２２＞に記載の立体造形物は、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。

特開２０１５−１８０５３８号公報 特表２０１４−５２２３３１号公報 特表２０１３−５２９５９９号公報 特表２０１５−５１５４３４号公報

Claims (9)

1. 個数基準の平均円相当径が、１０μｍ以上１５０μｍ以下であり、
   円相当径の粒度分布の中央値が、前記平均円相当径より大きいことを特徴とする立体造形用樹脂粉末。
2. 柱体形状の粒子を含む請求項１に記載の立体造形用樹脂粉末。
3. 前記柱体形状の粒子が、円柱長が１０μｍ以上１５０μｍ以下、円柱径が１０μｍ以上１５０μｍ以下である請求項２に記載の立体造形用樹脂粉末。
4. 平均円形度が、０．７５以上０．９０以下である請求項１から３のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末。
5. 結晶性樹脂を含み、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアリールケトン、及びポリフェニレンスルフィドから選択される少なくとも１種である請求項１から４のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末。
6. 前記ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブタジエンテレフタレート、及びポリ乳酸から選択される少なくとも１種である請求項５に記載の立体造形用樹脂粉末。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末を含む層を形成する層形成工程と、
   前記層の選択された領域内の前記立体造形用樹脂粉末同士を接着させる粉末接着工程と、を繰り返すことを特徴とする立体造形物の製造方法。
8. 請求項１から６のいずれかに記載の立体造形用樹脂粉末を含む層を形成する層形成手段と、
   前記層の選択された領域内の前記立体造形用樹脂粉末同士を接着させる粉末接着手段と、を有することを特徴とする立体造形物の製造装置。
9. 前記粉末接着手段が、電磁波を照射する手段である請求項８に記載の立体造形物の製造装置。