JP2019001154A - Resin powder for stereoscopic shaping, stereoscopic shaping apparatus, production method for stereoscopic shaping article, and resin powder - Google Patents

Resin powder for stereoscopic shaping, stereoscopic shaping apparatus, production method for stereoscopic shaping article, and resin powder Download PDF

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啓 斎藤
Hiroshi Saito
啓 斎藤
谷口 重徳
Shigenori Taniguchi
重徳 谷口
鈴木 康夫
Yasuo Suzuki
康夫 鈴木
田元 望
Nozomi Tamoto
望 田元
樋口 信三
Shinzo Higuchi
信三 樋口
仁 岩附
Hitoshi Iwatsuki
仁 岩附
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Abstract

To solve a problem of causing a surface defect called orange peel such as a rough surface, a pore or distortion in a shaped article by shaping using a recycled resin powder for stereoscopic shaping, or decreasing tensile strength of the shaped article.SOLUTION: There is provided resin powder for stereoscopic shaping, comprising: a melting point of 100°C or higher by measuring in accordance with ISO 3146; and a ratio of greater than 0.80 and less than 1.20 in dividing of a melt mass flow rate after keeping a temperature by a melt mass flow rate before keeping the temperature, when the melt mass flow rates before and after keeping at a temperature of 15°C lower than a melting point at a pressure of 0.1 kPa for 4 hours are measured under conditions of a load of 2.16 kg and a temperature of 15°C higher than the melting point in accordance with JIS K7210.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、立体造形用樹脂粉末、立体造形装置、立体造形物の製造方法、及び樹脂粉末に関する。   The present invention relates to a resin powder for three-dimensional modeling, a three-dimensional modeling apparatus, a method for manufacturing a three-dimensional model, and a resin powder.

樹脂粉末を選択的に溶融して、焼結することにより、試作品、又は最終製品などの立体物を製造する方法が知られている。例えば、粉末床溶融(PBF: Powder Bed Fusion)方式では、樹脂粉末の薄層にレーザーを照射することで、樹脂粉末を選択的に溶融して、焼結させ、得られた層を繰り返し積層させて造形する。PBF方式には、樹脂粉末に対し選択的にレーザーを照射して造形するSLS(Selective Laser Sintering)方式、及び樹脂粉末を部分的にマスクして平面状にレーザーを照射するSMS(Selective Mask Sintering)方式などが含まれる。また、PBF方式の応用として、樹脂粉末に熱吸収剤を含む液体を滴下し、赤外光で加熱することにより選択的に樹脂粉末を溶融するMJF(Multi Jet Fusion)方式なども知られている。   A method of manufacturing a three-dimensional object such as a prototype or a final product by selectively melting and sintering a resin powder is known. For example, in the powder bed fusion (PBF) method, a thin layer of resin powder is irradiated with a laser to selectively melt and sinter the resin powder, and the obtained layers are repeatedly laminated. And shaping. The PBF method includes an SLS (Selective Laser Sintering) method for selectively irradiating a resin powder with a laser, and an SMS (Selective Mask Sintering) for partially irradiating the resin powder with a flat mask. Includes methods. Further, as an application of the PBF method, there is also known an MJF (Multi Jet Fusion) method in which a resin powder is melted selectively by dropping a liquid containing a heat absorbent into the resin powder and heating it with infrared light. .

樹脂粉末を用いて造形するときに、造形層間の内部応力を低く維持し、緩和(リラックス)するため、軟化点付近の温度に調整された樹脂粉末を用いて造形することがある。軟化点付近の温度に調整された樹脂粉末にレーザーが照射されると、樹脂粉末は、軟化点以上の温度に加熱されて溶融する。   When modeling using resin powder, modeling may be performed using resin powder adjusted to a temperature near the softening point in order to maintain and relax (relax) the internal stress between the modeling layers. When the resin powder adjusted to a temperature near the softening point is irradiated with a laser, the resin powder is heated to a temperature equal to or higher than the softening point and melted.

樹脂粉末としては、例えば、特許文献1には、レーザー照射などの熱溶解積層方式に用いられる半芳香族ポリアミド樹脂組成物が開示されている。   As the resin powder, for example, Patent Document 1 discloses a semi-aromatic polyamide resin composition used in a hot melt lamination method such as laser irradiation.

立体造形用樹脂粉末を選択的に溶融して造形する方法では、造形のプロセスで溶融させなかった立体造形用樹脂粉末をリサイクルすることがある。しかしながら、リサイクルした立体造形用樹脂粉末を用いて造形することで、造形物に、粗面、空孔、又はゆがみなどのオレンジピールと呼ばれる表面欠陥が発生したり、造形物の引張強度が低下したりするという課題が生じる。   In the method of selectively melting and molding the three-dimensional modeling resin powder, the three-dimensional modeling resin powder that has not been melted in the modeling process may be recycled. However, by modeling using recycled resin powder for three-dimensional modeling, surface defects called orange peel such as rough surfaces, pores, or distortion occur in the modeled object, and the tensile strength of the modeled object decreases. Issue arises.

請求項1に係る発明の立体造形用樹脂粉末は、ISO3146に準拠して測定される融点が100℃以上であり、0.1kPaの圧力下、融点から15℃低い温度で4時間保温する前後に、JIS K7210に準拠して2.16kgの荷重、及び融点より15℃高い温度の条件でメルトマスフローレートを測定したときに、保温後のメルトマスフローレートを、保温前のメルトマスフローレートで除した比が、0.80より大きく、1.20以下である。   The resin powder for three-dimensional modeling of the invention according to claim 1 has a melting point measured in accordance with ISO 3146 of 100 ° C. or higher, and before and after being kept at a temperature 15 ° C. lower than the melting point for 4 hours under a pressure of 0.1 kPa. , A ratio obtained by dividing the melt mass flow rate after the heat retention by the melt mass flow rate before the heat retention when the melt mass flow rate is measured under the condition of a load of 2.16 kg and a temperature 15 ° C. higher than the melting point according to JIS K7210 Is greater than 0.80 and less than or equal to 1.20.

本発明によれば、リサイクルした樹脂粉末を用いて造形するときに、造形物に表面欠陥が発生したり、造形物の引張強度が低下したりすることを低減できるという効果を奏する。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when modeling using the recycled resin powder, there exists an effect that it can reduce that a surface defect generate | occur | produces in a molded article or the tensile strength of a molded article falls.

図1Aは、略円柱体の樹脂粉末の一例を示す概略斜視図である。FIG. 1A is a schematic perspective view showing an example of a substantially cylindrical resin powder. 図1Bは、図1Aに示した略円柱体の樹脂粉末の概略側面図である。1B is a schematic side view of the substantially cylindrical resin powder shown in FIG. 1A. 図1Cは、略円柱体の樹脂粉末において端部に頂点を持たない形状の一例を示す概略側面図である。FIG. 1C is a schematic side view showing an example of a shape that does not have an apex at the end of a substantially cylindrical resin powder. 図1Dは、略円柱体の樹脂粉末において端部に頂点を持たない形状の他の一例を示す概略側面図である。FIG. 1D is a schematic side view showing another example of a shape that does not have a vertex at an end portion of a substantially cylindrical resin powder. 図1Eは、略円柱体の樹脂粉末において端部に頂点を持たない形状の他の一例を示す概略側面図である。FIG. 1E is a schematic side view showing another example of a shape that does not have a vertex at an end portion of a substantially cylindrical resin powder. 図1Fは、略円柱体の樹脂粉末において端部に頂点を持たない形状の他の一例を示す概略側面図である。FIG. 1F is a schematic side view showing another example of a shape that does not have a vertex at an end portion of a substantially cylindrical resin powder. 図1Gは、略円柱体の樹脂粉末において端部に頂点を持たない形状の他の一例を示す概略側面図である。FIG. 1G is a schematic side view showing another example of a shape that does not have a vertex at an end portion of a substantially cylindrical resin powder. 図1Hは、略円柱体の樹脂粉末において端部に頂点を持たない形状の他の一例を示す概略側面図である。FIG. 1H is a schematic side view showing another example of a shape that does not have a vertex at an end portion of a substantially cylindrical resin powder. 図1Iは、略円柱体の樹脂粉末において端部に頂点を持たない形状の他の一例を示す概略側面図である。FIG. 1I is a schematic side view showing another example of a shape that does not have a vertex at an end portion of a substantially cylindrical resin powder. 図2は、略円柱体の樹脂粉末の一例を示す写真である。FIG. 2 is a photograph showing an example of a substantially cylindrical resin powder. 図3は、本発明の一実施形態に係る立体造形装置を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a three-dimensional modeling apparatus according to an embodiment of the present invention. 図4は、立体造形物の製造方法を説明するための概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining a manufacturing method of a three-dimensional structure. 図5は、立体造形物の製造方法を説明するための概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining a method of manufacturing a three-dimensional structure.

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments.

<<<立体造形用樹脂粉末>>>
本発明の一実施形態に係る立体造形用樹脂粉末は、ISO3146に準拠して測定される融点が100℃以上であり、0.1kPaの圧力下、融点から15℃低い温度で4時間保温する前後に、JIS K7210に準拠して2.16kgの荷重、及び融点より15℃高い温度の条件でメルトマスフローレートを測定したときに、保温後のメルトマスフローレートを、保温前のメルトマスフローレートで除した比が、0.80より大きく、1.20より小さい。以下、立体造形用樹脂粉末を、単に樹脂粉末と表す。
<<< Resin powder for three-dimensional modeling >>>
The resin powder for three-dimensional modeling according to an embodiment of the present invention has a melting point measured in accordance with ISO 3146 of 100 ° C. or higher, and is kept warm for 4 hours at a temperature 15 ° C. lower than the melting point under a pressure of 0.1 kPa. In addition, when the melt mass flow rate was measured under conditions of a load of 2.16 kg and a temperature 15 ° C. higher than the melting point according to JIS K7210, the melt mass flow rate after the heat retention was divided by the melt mass flow rate before the heat retention. The ratio is greater than 0.80 and less than 1.20. Hereinafter, the resin powder for three-dimensional modeling is simply referred to as a resin powder.

樹脂粉末の融点は、示差走査熱量測定(DSC: Differential scanning calorimetry)により決定される。この場合、ISO3146(プラスチック転移温度測定方法、JIS K7121)に準じて、例えば、株式会社島津製作所製、DSC−60Aなどの示差走査量測定装置を使用し、10℃/minにて温度を上昇させ、樹脂粉末のDSC測定を行ない、得られた吸熱ピークの頂点あるいは融点ピークの頂点の温度を融点とする。樹脂粉末に複数の融点が存在する場合は、本実施形態における融点は、高温側の融点を指す。   The melting point of the resin powder is determined by differential scanning calorimetry (DSC). In this case, according to ISO 3146 (plastic transition temperature measurement method, JIS K7121), for example, a differential scanning amount measuring device such as DSC-60A manufactured by Shimadzu Corporation is used, and the temperature is increased at 10 ° C./min. The DSC measurement of the resin powder is performed, and the temperature at the top of the obtained endothermic peak or the top of the melting point peak is defined as the melting point. When the resin powder has a plurality of melting points, the melting point in the present embodiment refers to the melting point on the high temperature side.

樹脂粉末の融点は、製品の外装の造形に用いるときの耐熱温度などを考慮すると、100℃以上であり、150℃以上であることが好ましく、200℃以上であることがより好ましい。   The melting point of the resin powder is 100 ° C. or higher, preferably 150 ° C. or higher, and more preferably 200 ° C. or higher in consideration of the heat-resistant temperature when used for modeling the exterior of the product.

融点から15℃低い温度にて、0.1kPaの圧力下で樹脂粉末を加熱する。本発明は、減圧の設定が可能な装置としては、ヤマト科学社製DP610真空加熱装置が例示される。本発明の一実施形態にかかる樹脂粉末は、この真空加熱装置で保温する前のメルトマスフローレート(A)と、保温した後のメルトマスフローレート(B)を測定して、前後を比較する。(式1)
(式1) (保温後のメルトマスフローレートを、保温前のメルトマスフローレートで除した比)=(B)/(A)
The resin powder is heated at a temperature 15 ° C. lower than the melting point under a pressure of 0.1 kPa. In the present invention, a DP610 vacuum heating device manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd. is exemplified as a device capable of setting a reduced pressure. In the resin powder according to one embodiment of the present invention, the melt mass flow rate (A) before being kept warm by this vacuum heating device and the melt mass flow rate (B) after being kept warm are measured and compared before and after. (Formula 1)
(Formula 1) (Ratio of melt mass flow rate after heat retention divided by melt mass flow rate before heat retention) = (B) / (A)

メルトマスフローレート(MFR)とは、ヒータで加熱された円筒容器内で一定量の樹脂粉末を、定められた温度に加熱してから、加圧したときに、容器底部に設けられた開口部(ノズル)から10分間あたりに押出される樹脂量である。MFRは、JIS K7210(ISO1133)に準じて、例えば、メルトマスフローレート測定装置(Dynisco社製、形式D405913)を用いて、2.16kgの荷重にて、融点より15℃高い温度の条件で測定される。   Melt mass flow rate (MFR) is an opening provided at the bottom of a container when a certain amount of resin powder is heated to a predetermined temperature in a cylindrical container heated by a heater and then pressurized. Nozzle) is the amount of resin extruded per 10 minutes. MFR is measured in accordance with JIS K7210 (ISO 1133), for example, using a melt mass flow rate measuring device (manufactured by Dynasco, type D405913) at a load of 2.16 kg and at a temperature 15 ° C. higher than the melting point. The

なお、JIS K7210に準じて、2.16kgの荷重、及び融点より15℃高い温度の条件でメルトマスフローレートを測定したときの樹脂粉末のMFRは、0.5g/10min以上、50g/10min以下であることが、レーザーによる造形の点で好ましく、1.0g/10min以上、40g/10min以下であることが、オレンジピールを抑制する点でより好ましく、1.5g/10min以上、30g/10min以下であることが造形物の強度の点で更に好ましい。
また、保温後のMFR(B)を保温前のMFR(A)で除した比は、0.80より大きく、1.20以下である。保温後のMFR(B)を保温前のMFR(A)で除した比が、0.80以下、又は1.20より大きい場合には、樹脂表面の荒れがひどくなり、造形失敗が頻発するため、本発明の適用範囲外となる。さらに、保温後のMFR(B)を保温前のMFR(A)で除した比としては、安定性の観点から0.90より大きく、1.10以下が好ましい。
According to JIS K7210, the MFR of the resin powder when the melt mass flow rate is measured under a load of 2.16 kg and a temperature 15 ° C. higher than the melting point is 0.5 g / 10 min or more and 50 g / 10 min or less. It is preferable from the viewpoint of modeling by laser, and is preferably 1.0 g / 10 min or more and 40 g / 10 min or less, more preferably from the point of suppressing orange peel, and 1.5 g / 10 min or more and 30 g / 10 min or less. It is more preferable in terms of the strength of the shaped object.
In addition, the ratio obtained by dividing the MFR (B) after the warming by the MFR (A) before the warming is greater than 0.80 and 1.20 or less. If the ratio of MFR (B) after heat retention divided by MFR (A) before heat insulation is less than 0.80 or greater than 1.20, the resin surface becomes very rough and molding failures occur frequently. This is outside the scope of the present invention. Further, the ratio obtained by dividing MFR (B) after heat retention by MFR (A) before heat insulation is preferably larger than 0.90 and preferably 1.10 or less from the viewpoint of stability.

樹脂粉末は、融点に近い温度まで加熱されると、ラジカルが発生し、発生したラジカルによって分子が架橋したり、分解したりする。発明者らは、架橋、又は分解によりMFRが変化した樹脂粉末を用いて造形することで、造形物に表面欠陥が発生したり、又は強度が低下したりするのを確認した。そこで、発明者らは、各種の溶融特性の樹脂粉末から得られる造形物の評価を繰り返し、上記の所定の溶融特性の樹脂粉末を用いた場合には、新品の樹脂だけでなく、リサイクル樹脂を用いたときにも造形物の表面欠陥、又は強度の低下の課題を解決できることを見出した。即ち、0.1kPaの圧力下、融点から15℃低い温度で4時間保温する前後に、JIS K7210に準拠して2.16kgの荷重、及び融点より15℃高い温度の条件でメルトマスフローレートを測定したときに、保温後のメルトマスフローレートを、保温前のメルトマスフローレートで除した比が、0.80より大きく、1.20以下、好ましくは0.85以上1.15以下、より好ましくは0.90以上1.10以下であると、造形物に表面欠陥が発生したり、造形物の強度が低下したりすることを防ぐことができる。   When the resin powder is heated to a temperature close to the melting point, radicals are generated, and molecules are crosslinked or decomposed by the generated radicals. The inventors have confirmed that surface defects are generated in the molded article or the strength is reduced by modeling using the resin powder whose MFR is changed by crosslinking or decomposition. Therefore, the inventors repeatedly evaluated a molded article obtained from resin powders having various melting characteristics, and when using the resin powder having the predetermined melting characteristics described above, not only new resins but also recycled resins were used. It has been found that even when used, it is possible to solve the problem of surface defects of the molded article or a decrease in strength. That is, the melt mass flow rate was measured under conditions of a load of 2.16 kg and a temperature 15 ° C. higher than the melting point in accordance with JIS K7210 before and after holding at a temperature 15 ° C. lower than the melting point for 4 hours under a pressure of 0.1 kPa. The ratio of the melt mass flow rate after heat retention divided by the melt mass flow rate before heat retention is greater than 0.80, not greater than 1.20, preferably not less than 0.85 and not greater than 1.15, more preferably 0. When it is .90 or more and 1.10 or less, it is possible to prevent a surface defect from occurring in the modeled object or a decrease in the strength of the modeled object.

上記の樹脂粉末は、熱可塑性樹脂を含み、熱可塑性樹脂の内部、又は外部に任意のその他の成分が添加された樹脂組成物からなる。以下、樹脂粉末の各成分について説明する。   The resin powder includes a thermoplastic resin, and is made of a resin composition in which any other component is added inside or outside the thermoplastic resin. Hereinafter, each component of the resin powder will be described.

<樹脂粉末>
樹脂粉末は、樹脂成分として熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂は、熱を加えると可塑化し、溶融する樹脂である。熱可塑性樹脂は、結晶性樹脂であってもよいし、非結晶性樹脂あってもよい。結晶性樹脂は、ISO3146(プラスチック転移温度測定方法、JIS K7121)に準拠した測定において、融点ピークが検出される樹脂である。
<Resin powder>
The resin powder contains a thermoplastic resin as a resin component. A thermoplastic resin is a resin that plasticizes and melts when heat is applied. The thermoplastic resin may be a crystalline resin or an amorphous resin. The crystalline resin is a resin in which a melting point peak is detected in measurement based on ISO 3146 (Plastic Transition Temperature Measurement Method, JIS K7121).

樹脂粉末における樹脂成分としては、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: Liquid Crystal Polymer)、ポリアセタール(POM: Polyoxymethylene、融点:175℃)、ポリイミド、及びフッ素樹脂などが例示される。熱可塑性樹脂は、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。   Examples of the resin component in the resin powder include polyolefin, polyamide, polyester, polyether, polyphenylene sulfide, liquid crystal polymer (LCP), polyacetal (POM: Polyoxymethylene, melting point: 175 ° C.), polyimide, and fluororesin. Is done. A thermoplastic resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン(PP、融点:180℃)などが例示される。   Examples of the polyolefin include polyethylene and polypropylene (PP, melting point: 180 ° C.).

ポリアミドとしては、ポリアミド410(PA410)、ポリアミド6(PA6)、ポリアミド66(PA66、融点:265℃)、ポリアミド610(PA610)、ポリアミド612(PA612)、ポリアミド11(PA11)、及びポリアミド12(PA12);並びにポリアミド4T(PA4T)、ポリアミドMXD6(PAMXD6)、ポリアミド6T(PA6T)、ポリアミド9T(PA9T、融点:300℃)、及びポリアミド10T(PA10T)などの半芳香族性のポリアミドが例示される。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、及びテレフタル酸モノマーから構成され、カルボン酸側が芳香族の半芳香族である。カルボン酸側だけでなく、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生成されるアラミドもポリアミドに含まれる。   Polyamides include polyamide 410 (PA410), polyamide 6 (PA6), polyamide 66 (PA66, melting point: 265 ° C.), polyamide 610 (PA610), polyamide 612 (PA612), polyamide 11 (PA11), and polyamide 12 (PA12). And semi-aromatic polyamides such as polyamide 4T (PA4T), polyamide MXD6 (PAMXD6), polyamide 6T (PA6T), polyamide 9T (PA9T, melting point: 300 ° C.), and polyamide 10T (PA10T) . PA9T is also called polynonamethylene terephthalamide, which is composed of nine diamines and terephthalic acid monomers, and is semi-aromatic with aromatic carboxylic acid side. Aramids produced from p-phenylenediamine and terephthalic acid monomer as a wholly aromatic aromatic compound on the diamine side as well as the carboxylic acid side are also included in the polyamide.

ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET、融点:260℃)、ポリブタジエンテレフタレート(PBT、融点:218℃)、及びポリ乳酸(PLA)などが例示される。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おいて好適に用いられる。   Examples of the polyester include polyethylene terephthalate (PET, melting point: 260 ° C.), polybutadiene terephthalate (PBT, melting point: 218 ° C.), polylactic acid (PLA), and the like. In order to impart heat resistance, a polyester containing an aromatic partially containing terephthalic acid or isophthalic acid is also preferably used in the present invention.

ポリエーテルとしては、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK、融点:343℃)、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)、及びポリエーテルケトンエーテルケトンケトン(PEKEKK)などのポリアリールケトンが例示される。また、樹脂成分として、ポリエーテルスルフォンを用いることもできる。   As the polyether, polyetheretherketone (PEEK, melting point: 343 ° C.), polyetherketone (PEK), polyetherketoneketone (PEKK), polyaryletherketone (PAEK), polyetheretherketoneketone (PEEKK), And polyaryl ketones such as polyether ketone ether ketone ketone (PEKEKK). Moreover, polyether sulfone can also be used as a resin component.

熱可塑性樹脂は、例えば、PA9Tのように2つの融点ピークを有していてもよい。2つの融点ピークを有する熱可塑性樹脂は、高温側の融点ピーク以上の温度になると、完全に溶融する。なお、樹脂粉末は、100℃以上の融点の熱可塑性樹脂を1種以上含むことが好ましい。   The thermoplastic resin may have two melting point peaks such as PA9T. A thermoplastic resin having two melting point peaks is completely melted at a temperature higher than the melting point peak on the high temperature side. The resin powder preferably contains at least one thermoplastic resin having a melting point of 100 ° C. or higher.

なお、造形物の反り返りを防ぐため、結晶層変化についての温度幅(温度窓)、即ち、溶融開始温度と冷却時の再結晶点との差は、3℃よりも大きい方が好ましい。より好ましくは、5℃以上大きいほうが高精細な造形物を形成できる点でより好ましい。また、レーザーによる加熱温度よりも高い分解温度を有する樹脂、及びその他の成分を選択することで、レーザー照射による発煙を抑制することができる。   In order to prevent warping of the modeled object, it is preferable that the temperature width (temperature window) for the crystal layer change, that is, the difference between the melting start temperature and the recrystallization point during cooling is larger than 3 ° C. More preferably, it is more preferable that the size is 5 ° C. or higher because a high-definition shaped article can be formed. Moreover, smoke generation by laser irradiation can be suppressed by selecting a resin having a decomposition temperature higher than the heating temperature by the laser and other components.

<その他の成分>
樹脂粉末におけるその他の成分としては、劣化防止剤、流動化剤、強化剤、難燃剤、可塑剤、及び結晶核剤などの添加剤、並びに、非結晶性樹脂などが例示される。その他の成分は、粒子に混合して使用しても、粒子の表面に被覆して使用してもよい。樹脂粉末にその他の成分を含める場合に、その他の成分は、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。
<Other ingredients>
Examples of other components in the resin powder include additives such as deterioration inhibitors, fluidizers, reinforcing agents, flame retardants, plasticizers, and crystal nucleating agents, and amorphous resins. Other components may be used by mixing with the particles, or may be used by coating the surface of the particles. When other components are included in the resin powder, the other components may be used alone or in combination of two or more.

(劣化防止剤)
分子の熱安定性を維持し、架橋、又は分解などの樹脂劣化を抑制するために、樹脂粉末は、劣化防止剤を含有してもよい。劣化防止剤としては、金属キレート材、紫外線吸収剤、重合禁止剤、及び酸化防止剤などが例示される。
(Deterioration inhibitor)
In order to maintain the thermal stability of the molecule and suppress resin degradation such as crosslinking or decomposition, the resin powder may contain a degradation inhibitor. Examples of the deterioration inhibitor include metal chelate materials, ultraviolet absorbers, polymerization inhibitors, and antioxidants.

金属キレート材としては、ヒドラジド系、及びホスフェート、ホスファイト系の化合物などが例示される。紫外線吸収剤としては、トリアジン系の化合物が例示される。重合禁止剤としては、酢酸銅が例示される。酸化防止剤は、ヒンダードフェノール系、リン系、硫黄系の化合物が例示される。   Examples of the metal chelating material include hydrazide compounds, phosphate compounds, and phosphite compounds. Examples of the ultraviolet absorber include triazine compounds. An example of the polymerization inhibitor is copper acetate. Examples of the antioxidant include hindered phenol-based compounds, phosphorus-based compounds, and sulfur-based compounds.

ヒンダードフェノール系の酸化防止剤として、ラジカル捕捉剤など各種の添加剤が用いられる。ヒンダードフェノール系の酸化防止剤として、具体的には、α−トコフェロール、ブチルヒドロキシトルエン、シナピルアルコール、ビタミンE、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2−tert−ブチル−6−(3’−tert−ブチル−5’−メチル−2’−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,6−ジ−tert−ブチル−4−(N,N−ジメチルアミノメチル)フェノール、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネートジエチルエステル、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−シクロヘキシルフェノール)、2,2’−ジメチレン−ビス(6−α−メチル−ベンジル−p−クレゾール)、2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−ブチリデン−ビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、トリエチレングリコール−N−ビス−3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート、1,6−へキサンジオールビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ビス[2−tert−ブチル−4−メチル6−(3−tert−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシベンジル)フェニル]テレフタレート、3,9−ビス{2−[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1,−ジメチルエチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、4,4’−チオビス(6−tert−ブチル−m−クレゾール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−チオビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)スルフィド、4,4’−ジ−チオビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4,4’−トリ−チオビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2−チオジエチレンビス−[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4−ビス(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、N,N’−ヘキサメチレンビス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナミド)、N,N’−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)イソシアヌレート、トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス2[3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチルイソシアヌレート、テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、トリエチレングリコール−N−ビス−3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート、トリエチレングリコール−N−ビス−3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)アセテート、3,9−ビス[2−{3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)アセチルオキシ}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、テトラキス[メチレン−3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]メタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)ベンゼン、及びトリス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)イソシアヌレートなどが例示される。   Various additives such as radical scavengers are used as hindered phenol-based antioxidants. Specific examples of hindered phenol-based antioxidants include α-tocopherol, butylhydroxytoluene, sinapyl alcohol, vitamin E, octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl). Propionate, 2-tert-butyl-6- (3′-tert-butyl-5′-methyl-2′-hydroxybenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 2,6-di-tert-butyl-4- (N , N-dimethylaminomethyl) phenol, 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate diethyl ester, 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′- Methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-methylene (2,6-di-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-cyclohexylphenol), 2,2′-dimethylene-bis (6-α-methyl-benzyl-p-cresol) ), 2,2′-ethylidene-bis (4,6-di-tert-butylphenol), 2,2′-butylidene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis (3 -Methyl-6-tert-butylphenol), triethylene glycol-N-bis-3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate, 1,6-hexanediol bis [3- ( 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], bis [2-tert-butyl-4-methyl 6- 3-tert-butyl-5-methyl-2-hydroxybenzyl) phenyl] terephthalate, 3,9-bis {2- [3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy]- 1,1, -dimethylethyl} -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, 4,4′-thiobis (6-tert-butyl-m-cresol), 4,4′- Thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol), bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) sulfide, 4,4′-di-thiobis (2,6-di-tert-butylphenol), 4,4′-tri-thiobis (2,6-di-tert-butylphenol) ), 2,2-thiodiethylenebis- [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 2,4-bis (n-octylthio) -6- (4- Hydroxy-3,5-di-tert-butylanilino) -1,3,5-triazine, N, N′-hexamethylenebis- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamide), N , N′-bis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl] hydrazine, 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) ) Butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tris (3,5-di-tert-butyl-) 4-hydroxyphenyl) isocyanurate, tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, 1,3,5-tris (4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6- Dimethylbenzyl) isocyanurate, 1,3,5-tris 2 [3 (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy] ethyl isocyanurate, tetrakis [methylene-3- (3,5- Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane, triethylene glycol-N-bis-3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate, triethylene glycol-N-bis -3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) Cetate, 3,9-bis [2- {3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) acetyloxy} -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetra Oxaspiro [5,5] undecane, tetrakis [methylene-3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate] methane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris Examples include (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylbenzyl) benzene and tris (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylbenzyl) isocyanurate.

ヒンダードフェノール系の酸化防止剤の中でも、テトラキス[メチレン−3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]メタン、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、および3,9−ビス[2−{3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンやテトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンが、高温安定性の点で好ましく、3,9−ビス[2−{3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンやテトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンがより好ましい。ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、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。   Among hindered phenolic antioxidants, tetrakis [methylene-3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate] methane, octadecyl-3- (3,5-di-tert- Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate and 3,9-bis [2- {3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy} -1,1-dimethylethyl] -2 , 4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane and tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane are stable at high temperatures. 3,9-bis [2- {3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy} 1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane and tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl] ) Propionate] methane is more preferred. A hindered phenolic antioxidant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

リン系の酸化防止剤としては、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、及びホスホン酸;ホスファイト化合物、ホスフェート化合物、ホスホナイト化合物、ホスホネイト化合物などのこれらのエステル;並びに第3級ホスフィンなどが例示される。リン系劣化防止剤は、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。   Examples of phosphorous antioxidants include phosphorous acid, phosphoric acid, phosphonous acid, and phosphonic acid; esters such as phosphite compounds, phosphate compounds, phosphonite compounds, phosphonate compounds; and tertiary phosphines. Is done. Phosphorus-based deterioration inhibitors may be used alone or in combination of two or more.

ホスファイト化合物としては、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、トリス(ジエチルフェニル)ホスファイト、トリス(ジ−iso−プロピルフェニル)ホスファイト、トリス(ジ−n−ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス{2,4−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェニル}ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニルビスフェノールAペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、及びジシクロヘキシルペンタエリスリトールジホスファイトなどが例示される。   Examples of phosphite compounds include triphenyl phosphite, tris (nonylphenyl) phosphite, tridecyl phosphite, trioctyl phosphite, trioctadecyl phosphite, didecyl monophenyl phosphite, dioctyl monophenyl phosphite, diisopropyl monophenyl Phosphite, monobutyl diphenyl phosphite, monodecyl diphenyl phosphite, monooctyl diphenyl phosphite, tris (diethylphenyl) phosphite, tris (di-iso-propylphenyl) phosphite, tris (di-n-butylphenyl) Phosphite, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, tris (2,6-di-tert-butylphenyl) phosphite, distearyl pentaeri Ritol diphosphite, bis (2,4-di-tert-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite, bis (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol diphosphite, bis ( 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenyl) pentaerythritol diphosphite, bis {2,4-bis (1-methyl-1-phenylethyl) phenyl} pentaerythritol diphosphite, phenylbisphenol A penta Examples include erythritol diphosphite, bis (nonylphenyl) pentaerythritol diphosphite, and dicyclohexylpentaerythritol diphosphite.

これらのホスファイト化合物の中でも、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、及びビス{2,4−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェニル}ペンタエリスリトールジホスファイトは、高温安定性の点で好ましい。   Among these phosphite compounds, distearyl pentaerythritol diphosphite, bis (2,4-di-tert-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite, bis (2,6-di-tert-butyl-4-methyl) Phenyl) pentaerythritol diphosphite and bis {2,4-bis (1-methyl-1-phenylethyl) phenyl} pentaerythritol diphosphite are preferred in terms of high-temperature stability.

これらのホスファイト化合物は市販品であってもよい。ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイトの市販品としては、アデカスタブPEP−8(商標、旭電化工業(株)製)、及びJPP681S(商標、城北化学工業(株)製)が例示される。ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトの市販品としては、アデカスタブPEP−24G(商標、旭電化工業(株)製)、Alkanox P−24(商標、Great Lakes社製)、Ultranox P626(商標、GE Specialty Chemicals社製)、Doverphos S−9432(商標、Dover Chemical社製)、並びにIrgaofos126、及び126FF(商標、CIBA SPECIALTY CHEMICALS社製)などが例示される。ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトの市販品としては、アデカスタブPEP−36(商標、旭電化工業(株)製)が例示される。ビス{2,4−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェニル}ペンタエリスリトールジホスファイトの市販品としては、アデカスタブPEP−45(商標、旭電化工業(株)製)、及びDoverphos S−9228(商標、Dover Chemical社製)が例示される。   These phosphite compounds may be commercially available products. Examples of commercially available products of distearyl pentaerythritol diphosphite include ADK STAB PEP-8 (trademark, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) and JPP681S (trademark, manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd.). Commercial products of bis (2,4-di-tert-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite include ADK STAB PEP-24G (trademark, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), Alkanox P-24 (trademark, Great Lakes) ), Ultranox P626 (trademark, manufactured by GE Specialty Chemicals), Doverphos S-9432 (trademark, manufactured by Dover Chemical), and Irgafos126 and 126FF (trademark, manufactured by CIBA SPECIALTY CHEMIC). As a commercially available product of bis (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol diphosphite, ADK STAB PEP-36 (trademark, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) is exemplified. Commercially available products of bis {2,4-bis (1-methyl-1-phenylethyl) phenyl} pentaerythritol diphosphite include ADK STAB PEP-45 (trademark, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) and Doverphos S- 9228 (trademark, manufactured by Dober Chemical) is exemplified.

他のホスファイト化合物としては、二価フェノール類と反応し、環状構造を有する化合物が例示される。二価フェノール類と反応し、環状構造を有する化合物としては、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)(2−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ホスファイト、及び2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイトなどが例示される。   Examples of other phosphite compounds include compounds that react with dihydric phenols and have a cyclic structure. Compounds having a cyclic structure that react with dihydric phenols include 2,2′-methylenebis (4,6-di-tert-butylphenyl) (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, 2 , 2'-methylenebis (4,6-di-tert-butylphenyl) (2-tert-butyl-4-methylphenyl) phosphite and 2,2-methylenebis (4,6-di-tert-butylphenyl) Examples include octyl phosphite.

ホスフェート化合物としては、トリブチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクロルフェニルホスフェート、トリエチルホスフェート、ジフェニルクレジルホスフェート、ジフェニルモノオルソキセニルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、オクタデシルホスフェート、及びジイソプロピルホスフェートなどが例示される。これらのホスフェート化合物のうち、トリフェニルホスフェート、オクタデシルホスフェート、及びトリメチルホスフェートは、高温安定性の点で好ましい。   Examples of the phosphate compound include tributyl phosphate, trimethyl phosphate, tricresyl phosphate, triphenyl phosphate, trichlorophenyl phosphate, triethyl phosphate, diphenyl cresyl phosphate, diphenyl monoorxenyl phosphate, tributoxyethyl phosphate, dibutyl phosphate, dioctyl phosphate, Examples include octadecyl phosphate and diisopropyl phosphate. Of these phosphate compounds, triphenyl phosphate, octadecyl phosphate, and trimethyl phosphate are preferable in terms of high temperature stability.

ホスホナイト化合物としては、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,3’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−3,3’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,3’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)−3,3’−ビフェニレンジホスホナイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−フェニルホスホナイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−3−フェニル−フェニルホスホナイト、ビス(2,6−ジ−n−ブチルフェニル)−3−フェニル−フェニルホスホナイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−フェニルホスホナイト、及びビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)−3−フェニル−フェニルホスホナイトなどが例示される。   Examples of the phosphonite compound include tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) -4,4′-biphenylenediphosphonite, tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) -4,3′-biphenylenedi. Phosphonite, tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) -3,3′-biphenylenediphosphonite, tetrakis (2,6-di-tert-butylphenyl) -4,4′-biphenylenediphosphonite Tetrakis (2,6-di-tert-butylphenyl) -4,3′-biphenylene diphosphonite, tetrakis (2,6-di-tert-butylphenyl) -3,3′-biphenylene diphosphonite, bis (2,4-di-tert-butylphenyl) -4-phenyl-phenylphosphonite, bis (2,4-di tert-butylphenyl) -3-phenyl-phenylphosphonite, bis (2,6-di-n-butylphenyl) -3-phenyl-phenylphosphonite, bis (2,6-di-tert-butylphenyl)- Examples thereof include 4-phenyl-phenylphosphonite and bis (2,6-di-tert-butylphenyl) -3-phenyl-phenylphosphonite.

ホスホナイト化合物のうち、ホスファイト化合物と併用可能である点で、テトラキス(ジ−tert−ブチルフェニル)−ビフェニレンジホスホナイト、及びビス(ジ−tert−ブチルフェニル)−フェニル−フェニルホスホナイトは好ましく、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−ビフェニレンジホスホナイト、及びビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−フェニル−フェニルホスホナイトは好ましい。   Among the phosphonite compounds, tetrakis (di-tert-butylphenyl) -biphenylenediphosphonite and bis (di-tert-butylphenyl) -phenyl-phenylphosphonite are preferable in that they can be used in combination with a phosphite compound. Tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) -biphenylene diphosphonite and bis (2,4-di-tert-butylphenyl) -phenyl-phenylphosphonite are preferred.

ホスホネイト化合物としては、ベンゼンホスホン酸ジメチル、ベンゼンホスホン酸ジエチル、及びベンゼンホスホン酸ジプロピルなどが例示される。   Examples of the phosphonate compound include dimethyl benzenephosphonate, diethyl benzenephosphonate, and dipropyl benzenephosphonate.

第3級ホスフィンとしては、トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリアミルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン、ジブチルフェニルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィン、ジフェニルオクチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ−p−トリルホスフィン、トリナフチルホスフィン、及びジフェニルベンジルホスフィンなどが例示される。第3級ホスフィンのうち、トリフェニルホスフィンは、高温時の長期安定性の点で好ましい。   Tertiary phosphine includes triethylphosphine, tripropylphosphine, tributylphosphine, trioctylphosphine, triamylphosphine, dimethylphenylphosphine, dibutylphenylphosphine, diphenylmethylphosphine, diphenyloctylphosphine, triphenylphosphine, tri-p-tolyl. Examples include phosphine, trinaphthylphosphine, and diphenylbenzylphosphine. Of the tertiary phosphines, triphenylphosphine is preferable in terms of long-term stability at high temperatures.

2種類以上の劣化防止剤を併用する場合に、より顕著な効果が得られる組み合わせも存在する。例えば、劣化防止剤としてヒンダートフェノール及びリン系の酸化防止剤を組み合わせて用いることで、相補的に安定性を向上させる効果がある事から、より長期熱安定性がよくなる効果が得られる。   When two or more kinds of deterioration inhibitors are used in combination, there are also combinations that can obtain more remarkable effects. For example, by using a combination of hindered phenol and phosphorus antioxidant as a deterioration inhibitor, there is an effect of complementarily improving the stability, so that an effect of improving long-term thermal stability can be obtained.

劣化防止剤の含有量としては、長時間の劣化を防止する点から、樹脂粉末全量に対して0.01質量%以上10質量%以下が好ましく、0.05質量%以上5質量%以下がより好ましく、0.1質量%以上5質量%以下が更に好ましい。2種類以上の劣化防止剤を併用する場合の各劣化防止剤の含有量の好適範囲は、上記の範囲と同様である。含有量が、上記範囲内であれば、樹脂の熱劣化を防止する効果が十分に得られ、造形に使用した樹脂粉末をリサイクルしたときの造形物の物性が向上し、樹脂粉末の熱による変色を防止する効果も得られる。   The content of the deterioration inhibitor is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 0.05% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the total amount of the resin powder from the viewpoint of preventing long-term deterioration. Preferably, 0.1 mass% or more and 5 mass% or less are still more preferable. The suitable range of the content of each deterioration inhibitor when two or more kinds of deterioration inhibitors are used in combination is the same as the above range. If the content is within the above range, the effect of preventing the thermal deterioration of the resin is sufficiently obtained, the physical properties of the molded product are improved when the resin powder used for modeling is recycled, and the resin powder is discolored by heat. The effect which prevents is also acquired.

(流動化剤)
流動化剤としては、特に限定されないが、無機材料からなる球状粒子が例示される。無機材料からなる球状粒子の体積平均粒径は、特に限定されないが、10μm未満であることが好ましい。流動化剤の含有量は、粒子表面上に覆うために十分な量であればよく、樹脂粉末全量に対して、0.1質量%以上10質量%以下が好ましい。
(Fluidizer)
Although it does not specifically limit as a fluidizing agent, The spherical particle which consists of inorganic materials is illustrated. The volume average particle diameter of the spherical particles made of an inorganic material is not particularly limited, but is preferably less than 10 μm. The content of the fluidizing agent may be sufficient to cover the particle surface, and is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the total amount of the resin powder.

球状粒子における無機材料としては、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化鉄、酸化銅、水和シリカ、シランカップリング剤により表面を変性させたシリカ、及びケイ酸マグネシウムなどが例示される。これらの中でも、流動性の改良の効果の点から、シリカ、チタニア、水和シリカ、及びシランカップリング剤により表面を変性させたシリカが好ましく、コストの点から、シランカップリング剤により表面を疎水性に変性させたシリカがより好ましい。   Examples of inorganic materials in spherical particles include silica, alumina, titania, zinc oxide, magnesium oxide, tin oxide, iron oxide, copper oxide, hydrated silica, silica modified with a silane coupling agent, and magnesium silicate. Is exemplified. Among these, silica, titania, hydrated silica, and silica modified with a silane coupling agent are preferable from the viewpoint of improving fluidity, and the surface is hydrophobicized with a silane coupling agent from the viewpoint of cost. Silica modified in nature is more preferable.

(強化剤)
強化剤としては、強度向上の点から、ファイバーフィラー、ビーズフィラー、国際公開第2008/057844号パンフレットに記載のガラスフィラー、ガラスビーズ、カーボンファイバー、及びアルミボールなどが例示される。強化剤は、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。
(Strengthening agent)
Examples of the reinforcing agent include fiber fillers, bead fillers, glass fillers described in International Publication No. 2008/057844 pamphlet, glass beads, carbon fibers, and aluminum balls from the viewpoint of improving strength. A reinforcing agent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

ファイバーフィラーとしては、特に限定されないが、カーボンファイバー、無機ガラスファイバー、及び金属ファイバーが例示される。ビーズフィラーとしては、特に限定されないが、カーボンビーズ、無機ガラスビーズ、及び金属ビーズが例示される。   Although it does not specifically limit as a fiber filler, A carbon fiber, an inorganic glass fiber, and a metal fiber are illustrated. Although it does not specifically limit as a bead filler, A carbon bead, an inorganic glass bead, and a metal bead are illustrated.

ファイバーフィラー、又はビーズフィラーの熱伝導率は、樹脂粉末の熱伝導率よりも高いため、SLS造形において樹脂粉末の表面にレーザーを照射すると、照射部の熱がレーザー照射部外へ拡散する。このため、シャープメルト性を有さない樹脂粉末に対して、ファイバーフィラー、又はビーズフィラーを混合すると、レーザー照射部外の樹脂粉末が、熱拡散により加熱され、過剰に溶融することで、造形精度が低くなる。ところが、結晶性熱可塑性樹脂を含有し、シャープメルト性を有する樹脂粉末に対して、ファイバーフィラー、又はビーズフィラーを混合すると、レーザー照射部外の樹脂粉末が、熱拡散により加熱されたとしても、溶融しにくくなるため、高い造形精度を維持することができる。   Since the thermal conductivity of the fiber filler or the bead filler is higher than the thermal conductivity of the resin powder, when the surface of the resin powder is irradiated with laser in SLS modeling, the heat of the irradiated portion diffuses outside the laser irradiated portion. For this reason, when fiber filler or bead filler is mixed with resin powder that does not have sharp melt properties, the resin powder outside the laser irradiation area is heated by thermal diffusion and melted excessively, resulting in molding accuracy. Becomes lower. However, when a fiber filler or a bead filler is mixed with a resin powder containing a crystalline thermoplastic resin and having a sharp melt property, even if the resin powder outside the laser irradiation part is heated by thermal diffusion, Since it becomes difficult to melt, high modeling accuracy can be maintained.

ファイバーフィラーの平均繊維径は、1μm以上30μm以下が好ましく、ファイバーフィラーの平均繊維長さは、30μm以上500μm以下が好ましい。平均繊維径、及び平均繊維長さが上記の範囲のファイバーフィラーを用いることにより、造形物の強度が向上し、かつ造形物表面の粗さを、ファイバーフィラーを含まない造形物の表面粗さと同程度に維持することができる。   The average fiber diameter of the fiber filler is preferably 1 μm or more and 30 μm or less, and the average fiber length of the fiber filler is preferably 30 μm or more and 500 μm or less. By using a fiber filler having an average fiber diameter and an average fiber length within the above ranges, the strength of the model is improved, and the surface roughness of the model is the same as the surface roughness of the model without the fiber filler. Can be maintained to a degree.

ビーズフィラーの円形度は、0.8以上1.0以下が好ましく、ビーズフィラーの体積平均粒径は、10μm以上200μm以下が好ましい。なお、円形度は、面積(ビーズフィラーを撮像したときのビーズフィラーを示す画素数)をS、周囲長をLとしたときに、下式により求められる。   The circularity of the bead filler is preferably 0.8 or more and 1.0 or less, and the volume average particle size of the bead filler is preferably 10 μm or more and 200 μm or less. The circularity can be obtained by the following equation when the area (number of pixels indicating the bead filler when the bead filler is imaged) is S and the perimeter is L.

円形度=4πS/L2 ・・・(式)
体積平均粒径は、例えば、粒度分布測定装置(マイクロトラック・ベル株式会社製、microtrac MT3300EXII)を用いて測定することができる。
Circularity = 4πS / L2 (formula)
The volume average particle diameter can be measured, for example, using a particle size distribution measuring device (Microtrac MT3300EXII, manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd.).

ファイバーフィラーの含有量としては、樹脂粉末全量に対して、5質量%以上60質量%以下が好ましい。含有量が5質量%以上であると、造形物の強度が向上し、60質量%以下であると、造形性が向上する。   As content of a fiber filler, 5 mass% or more and 60 mass% or less are preferable with respect to the resin powder whole quantity. If the content is 5% by mass or more, the strength of the shaped article is improved, and if it is 60% by mass or less, the formability is improved.

ビーズフィラーの含有量としては、樹脂粉末全量に対して、5質量%以上60質量%以下が好ましい。含有量が5質量%以上であると、造形物の強度が向上し、60質量%以下であると、造形性が向上する。   As content of a bead filler, 5 mass% or more and 60 mass% or less are preferable with respect to the resin powder whole quantity. If the content is 5% by mass or more, the strength of the shaped article is improved, and if it is 60% by mass or less, the formability is improved.

(難燃剤)
難燃剤としては、ハロゲン系、リン系、無機水和金属化合物系、窒素系、及びシリコーン系などの各種難燃剤が例示される。建築、車両、又は船舶艤装用などの各種の難燃剤を樹脂粉末に用いてもよい。難燃剤を2種以上併用する場合は、ハロゲン系と無機水和金属化合物系とを組合せることで、難燃性能が向上する。
(Flame retardants)
Examples of the flame retardant include various flame retardants such as halogen series, phosphorus series, inorganic hydrated metal compound series, nitrogen series, and silicone series. Various flame retardants such as those for building, vehicles, or ship rigging may be used for the resin powder. When two or more flame retardants are used in combination, the flame retardant performance is improved by combining the halogen-based and inorganic hydrated metal compound-based.

また、樹脂粒子は、ガラス繊維、炭素繊維、又はアラミド繊維などの繊維状物質;若しくはタルク、マイカ、又はモンモリロナイトなどの無機層状珪酸塩などの無機強化剤を含有してもよい。このような実施形態によると、物性強化と難燃性強化とを両立できる。   The resin particles may also contain an inorganic reinforcing agent such as a fibrous substance such as glass fiber, carbon fiber, or aramid fiber; or an inorganic layered silicate such as talc, mica, or montmorillonite. According to such an embodiment, it is possible to achieve both physical property enhancement and flame retardancy enhancement.

樹脂粉末の難燃性は、例えば、JIS K6911、JIS L1091(ISO6925)、JIS C3005、発熱性試験(コーンカロリメータ)などにより評価することができる。   The flame retardancy of the resin powder can be evaluated by, for example, JIS K6911, JIS L1091 (ISO6925), JIS C3005, exothermic test (corn calorimeter), and the like.

難燃剤の含有量としては、樹脂粉末全量に対して、1質量%以上50質量%以下が好ましく、より難燃性を高める点から、10質量%以上30質量%以下がより好ましい。含有量が1質量%以上であると、十分な難燃性が得られる。含有量が、50質量%以下であると、樹脂粉末の溶融固化特性が変化することが抑制され、造形精度の低下や造形物の物性劣化を防止できる。   As content of a flame retardant, 1 mass% or more and 50 mass% or less are preferable with respect to the resin powder whole quantity, and 10 mass% or more and 30 mass% or less are more preferable from the point which improves a flame retardance more. When the content is 1% by mass or more, sufficient flame retardancy is obtained. When the content is 50% by mass or less, a change in the melt-solidification characteristics of the resin powder is suppressed, and a decrease in modeling accuracy and a deterioration in physical properties of the modeled object can be prevented.

<粒子化>
樹脂の粒子化は、粉砕もしくは切断がよい。樹脂を粉砕する方法としては、例えば、上記の熱可塑性樹脂を含むペレット形状の樹脂組成物を、粉砕装置により粉砕し、定められた粒径以外の粒子をフィルターにより分級、又は濾過することで得られる。樹脂の脆弱性を利用して粉砕する場合、粉砕時の環境は、樹脂の脆弱温度以下であり、好ましくは室温以下であり、より好ましくは0℃以下であり、更に好ましくは−25℃以下であり、更に好ましくは−100℃以下である。樹脂粒子の流動性を向上させるため、分球操作で、例えば、80μm以上、及び25μm以下の粒子を除去することが好ましい。樹脂粉末は、造形に影響を及ぼさない程度に乾燥していることが好ましい。このため、真空乾燥機やシリカゲルにより乾燥させた樹脂粉末を用いて造形してもよい。樹脂を切断する方法としては、繊維化した樹脂を切断してもよい。
<Particulate>
The resin particles are preferably pulverized or cut. As a method of pulverizing the resin, for example, it is obtained by pulverizing a pellet-shaped resin composition containing the above thermoplastic resin with a pulverizer and classifying or filtering particles other than a predetermined particle size with a filter. It is done. When pulverizing using the brittleness of the resin, the environment during pulverization is not more than the brittle temperature of the resin, preferably not more than room temperature, more preferably not more than 0 ° C, and still more preferably not more than -25 ° C. Yes, more preferably −100 ° C. or lower. In order to improve the fluidity of the resin particles, it is preferable to remove particles of, for example, 80 μm or more and 25 μm or less by a sphering operation. The resin powder is preferably dried to such an extent that does not affect the modeling. For this reason, you may shape | mold using the resin powder dried with the vacuum dryer or the silica gel. As a method of cutting the resin, the fiberized resin may be cut.

<結晶性制御>
樹脂粉末における結晶性樹脂の結晶サイズ、及び結晶配向を制御することで、高温環境下の造形プロセスにおいて、リコート処理によるエラーは低減する。結晶サイズ、及び結晶配向を制御する方法としては、熱処理、延伸処理、超音波を用いる処理、及び外部電場印加処理などの外部刺激を用いる方法;並びに、結晶核剤を用いる方法、樹脂を溶媒に溶解し、溶媒をゆっくりと揮発させることにより結晶性を高める方法などの外部刺激を用いない方法などが例示される。
<Crystallinity control>
By controlling the crystal size and crystal orientation of the crystalline resin in the resin powder, errors due to the recoating process are reduced in the modeling process under a high temperature environment. Methods for controlling crystal size and crystal orientation include heat treatment, stretching treatment, treatment using ultrasonic waves, a method using an external stimulus such as an external electric field application treatment, a method using a crystal nucleating agent, and a resin as a solvent. Examples include a method that does not use external stimulation, such as a method of increasing crystallinity by dissolving and slowly evaporating the solvent.

熱処理としては、樹脂を、ガラス転移温度以上の温度に加熱し、結晶性を高めるアニーリング処理が例示される。結晶性をより高めるため、結晶核剤が添加されている樹脂に、アニーリング処理を行なってもよい。アニーリング処理の手順としては、樹脂をガラス転移温度から50℃高い温度にて3日間保温し、その後、室温までゆっくりと冷却することが例示される。   An example of the heat treatment is an annealing treatment in which the resin is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature to enhance crystallinity. In order to further enhance the crystallinity, an annealing treatment may be performed on the resin to which the crystal nucleating agent is added. An example of the annealing treatment procedure is to keep the resin at a temperature 50 ° C. higher than the glass transition temperature for 3 days and then slowly cool it to room temperature.

延伸処理は、樹脂の延伸により樹脂の配向を高め、結晶性を高めるために行われる。延伸処理の手順としては、押出加工機を用いて、樹脂を融点より30℃以上高い温度にて溶融させ撹拌しながら、溶融物を1倍以上10倍以下程度に延伸し繊維状にすることが例示される。延伸処理における最大延伸倍率は、樹脂の溶融粘度などに応じて、適宜設定される。押出加工機を用いる場合、ノズル口の数は、特に限定されないが、多いほど生産性が向上する。延伸された樹脂は、粉砕、裁断などの加工が施され樹脂粉末となる。   The stretching treatment is performed in order to increase the orientation of the resin by stretching the resin and increase the crystallinity. As a procedure of the stretching process, using an extruder, the resin is melted at a temperature 30 ° C. or more higher than the melting point and stirred, and the melt is stretched 1 to 10 times to be fibrous. Illustrated. The maximum draw ratio in the drawing treatment is appropriately set according to the melt viscosity of the resin. When using an extruder, the number of nozzle openings is not particularly limited, but the productivity increases as the number increases. The stretched resin is subjected to processing such as pulverization and cutting to form a resin powder.

超音波を用いる処理としては、樹脂粉末に、グリセリン(東京化成工業株式会社製、試薬グレード)溶媒を樹脂粉末に対して5倍ほど加えた後、樹脂の融点より20℃高い温度まで加熱し、ヒールシャー社製、ultrasonicator UP200Sなどの超音波発生装置にて24kHz、振幅60%での超音波を2時間与える処理が例示される。超音波を与える処理後、室温にて樹脂粉末をイソプロパノールの溶媒で洗浄し、真空乾燥することが好ましい。   As a treatment using ultrasonic waves, glycerin (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., reagent grade) solvent is added to the resin powder about 5 times the resin powder, and then heated to a temperature 20 ° C. higher than the melting point of the resin, An example is a process of applying an ultrasonic wave at 24 kHz and an amplitude of 60% for 2 hours with an ultrasonic generator such as Ultrasonicator UP200S manufactured by Hielscher. After the treatment for applying ultrasonic waves, it is preferable to wash the resin powder with a solvent of isopropanol at room temperature and vacuum-dry it.

外部電場印加処理としては、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時間印加した後にゆっくりと冷却する処理が例示される。   Examples of the external electric field application treatment include a treatment in which the powder is heated at a glass transition temperature or higher and then an AC electric field (500 Hz) of 600 V / cm is applied for 1 hour and then slowly cooled.

(形状)
樹脂粉末の個々の粒子形状は、それぞれ略円柱体であることが好ましい。略円とは、長
径と短径との比(長径/短径)が、1〜10であることを表す。なお、本実施形態におい「〜」は、その前後の数値を含む範囲を示す。略円柱体としては、特に制限はないが、真円柱体、楕円柱体などが例示され、真円柱体が好ましい。なお、略円柱体の円形部分は、一部が欠けていてもよい。なお、上記の延伸処理を行う場合、樹脂粉末の形状は、押出加工機のノズル口の形状により決まる。例えば、略円柱体の樹脂粉末を得るためには、ノズル口を略円形形状とすればよく、直方体の樹脂粉末を得るためには、ノズル口を長方形又は正方形とすればよい。
(shape)
Each particle shape of the resin powder is preferably a substantially cylindrical body. The term “substantially circle” means that the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) is 1 to 10. In the present embodiment, “˜” indicates a range including numerical values before and after. Although there is no restriction | limiting in particular as a substantially cylindrical body, A true cylinder, an elliptic cylinder, etc. are illustrated and a true cylinder is preferable. Note that a part of the circular portion of the substantially cylindrical body may be missing. In addition, when performing said extending | stretching process, the shape of resin powder is decided by the shape of the nozzle opening of an extruder. For example, in order to obtain a substantially cylindrical resin powder, the nozzle opening may be substantially circular, and in order to obtain a rectangular parallelepiped resin powder, the nozzle opening may be rectangular or square.

略円柱体における、向かい合う各面の円の大きさは、異なっていてもよい。ただし、形が統一されていた方が嵩密度を高めることができるため、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、1.5倍以下が好ましく、1.1倍以下がより好ましい。   The size of the circle on each face in the substantially cylindrical body may be different. However, since the bulk density can be increased if the shape is unified, the ratio of the diameter of the circle between the large surface and the small surface (large surface / small surface) is preferably 1.5 times or less. .1 times or less is more preferable.

略円柱体の直径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、5μm以上200μm以下が好ましい。なお、略円柱体の円形部分が楕円形である場合、直径とは、長径を意味する。略円柱体の高さ(両面間の距離)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。   There is no restriction | limiting in particular as a diameter of a substantially cylindrical body, Although it selects suitably according to the objective, 5 micrometers or more and 200 micrometers or less are preferable. In addition, when the circular part of a substantially cylindrical body is an ellipse, a diameter means a major axis. There is no restriction | limiting in particular as the height (distance between both surfaces) of a substantially cylindrical body, Although it can select suitably according to the objective, 5 micrometers or more and 200 micrometers or less are preferable.

略円柱体の樹脂粉末において、底面と上面を有する柱体形状を有するが、嵩密度を高めるため、頂点を持たないことが好ましい。頂点とは、柱体の中に存在する角の部分をいう。柱体粒子の形状について、図1Aから図1Iを用いて説明する。図1Aは、略円柱体の樹脂粉末の一例を示す概略斜視図である。図1Bは、図1Aに示した略円柱体の樹脂粉末の概略側面図である。図1Cは、略円柱体の樹脂粉末において端部に頂点を持たない形状の一例を示す概略側面図である。図1Dから図1Iは、いずれも略円柱体の樹脂粉末において端部に頂点を持たない形状の他の一例を示す概略側面図である。   The substantially cylindrical resin powder has a columnar shape having a bottom surface and an upper surface, but preferably has no apex in order to increase the bulk density. A vertex means a corner portion existing in the column. The shape of the columnar particles will be described with reference to FIGS. 1A to 1I. FIG. 1A is a schematic perspective view showing an example of a substantially cylindrical resin powder. 1B is a schematic side view of the substantially cylindrical resin powder shown in FIG. 1A. FIG. 1C is a schematic side view showing an example of a shape that does not have an apex at the end of a substantially cylindrical resin powder. FIG. 1D to FIG. 1I are schematic side views showing other examples of shapes that do not have vertices at the ends of the substantially cylindrical resin powder.

図1Aに示す円柱体を、側面から観察すると、図1Bに示すように長方形の形状を有しており、角の部分、すなわち、頂点が4箇所存在する。この端部に頂点を持たない形状の一例が図1Cから図1Iである。柱体粒子の頂点の有無の確認は、柱体粒子の側面に対する投影像から判別することができる。例えば、柱体粒子の側面に対して走査型電子顕微鏡(装置名:S4200、株式会社日立製作所製)等を用いて観察し、二次元像として取得する。この場合、投影像は4辺形となり、各々隣り合う2辺によって構成される部位を端部とすると、隣り合う2つの直線のみで構成される場合は、角が形成され頂点を持つことになり、図1Cから図1Iのように端部が円弧によって構成される場合は端部に頂点を持たないことになる。   When the cylindrical body shown in FIG. 1A is observed from the side, it has a rectangular shape as shown in FIG. 1B, and there are four corner portions, that is, vertices. An example of a shape having no apex at the end is shown in FIGS. 1C to 1I. Confirmation of the presence or absence of the apex of the columnar particles can be determined from the projection image on the side surface of the columnar particles. For example, the side surfaces of the columnar particles are observed using a scanning electron microscope (device name: S4200, manufactured by Hitachi, Ltd.) or the like, and acquired as a two-dimensional image. In this case, the projected image has a quadrilateral shape, and assuming that a portion constituted by two adjacent sides is an end, if it is constituted by only two adjacent straight lines, a corner is formed and has a vertex. 1C to FIG. 1I, when the end portion is constituted by an arc, the end portion does not have a vertex.

例えば、図2に示すように、柱体21は、第一の面22と、第二の面23と、側面24とを有する。第一の面22は、第一の対向面22aと、側面24に沿って延伸した形状である第一の面の外周領域22bと、を有する。第一の面の外周領域22bは、曲面を介して第一の対向面22aと連続する面であり、第一の対向面22aと略直交する。第二の面23は、第一の対向面22aと対向する第二の対向面23aと、側面24に沿って延伸した形状である第二の面の外周領域23bと、を有する。第二の面の外周領域23bは、曲面を介して第二の対向面23aと連続する面であり、第二の対向面23aと略直交する。側面24は、第一の面22、及び第二の面23に隣接する。また、側面24上に、第一の面の外周領域22b、及び第二の面の外周領域23bが延伸している。
なお、第一の面の外周領域22bおよび第二の面の外周領域23b(以降、「外周領域」とも称する)の形状は、側面24とSEM画像上で区別可能な形状であればよく、外周領域の一部が側面24と一体化している形状、外周領域が側面24と接している形状、及び外周領域と側面24との間に空間が存在する形状等を含む。また、第一の面の外周領域22bおよび第二の面の外周領域23bは、側面24の面方向と略同一の面方向となるように設けられていることが好ましい。
なお、図2に示すように、第一の面の外周領域22bおよび第二の面の外周領域23bは、側面24に沿って延伸してなり、側面24上に位置する。また、第一の面の外周領域22bおよび第二の面の外周領域23bと、側面24と、の接続領域近辺を覆う第一の面および第二の面の特徴的な構造は、ボトルキャップ形状とも称する。
For example, as shown in FIG. 2, the column 21 has a first surface 22, a second surface 23, and a side surface 24. The first surface 22 includes a first facing surface 22 a and an outer peripheral region 22 b of the first surface having a shape extending along the side surface 24. The outer peripheral region 22b of the first surface is a surface that is continuous with the first facing surface 22a via a curved surface, and is substantially orthogonal to the first facing surface 22a. The second surface 23 includes a second facing surface 23 a facing the first facing surface 22 a, and a second surface outer peripheral region 23 b having a shape extending along the side surface 24. The outer peripheral area 23b of the second surface is a surface that is continuous with the second facing surface 23a via a curved surface, and is substantially orthogonal to the second facing surface 23a. The side surface 24 is adjacent to the first surface 22 and the second surface 23. On the side surface 24, an outer peripheral region 22b of the first surface and an outer peripheral region 23b of the second surface extend.
The shape of the outer peripheral region 22b of the first surface and the outer peripheral region 23b of the second surface (hereinafter also referred to as “outer peripheral region”) may be any shape that can be distinguished on the side surface 24 and the SEM image. A shape in which a part of the region is integrated with the side surface 24, a shape in which the outer peripheral region is in contact with the side surface 24, a shape in which a space exists between the outer peripheral region and the side surface 24, and the like are included. Moreover, it is preferable that the outer peripheral area 22 b of the first surface and the outer peripheral area 23 b of the second surface are provided so as to be substantially the same surface direction as the surface direction of the side surface 24.
As shown in FIG. 2, the outer peripheral region 22 b of the first surface and the outer peripheral region 23 b of the second surface are extended along the side surface 24 and located on the side surface 24. Further, the characteristic structures of the first surface and the second surface that cover the vicinity of the connection region between the outer peripheral region 22b of the first surface, the outer peripheral region 23b of the second surface, and the side surface 24 are bottle cap shapes. Also called.

略円柱体の樹脂粉末において、頂点を持たない形状にする方法としては、樹脂粉末の頂点を丸める方法であれば制限はなく、高速回転式の機械粉砕、高速衝撃式の機械粉砕、あるいは機械摩擦による表面溶融など、球形化処理装置を使用した公知の各種の方法が例示される。   There is no restriction on the method of making the resin powder of a substantially cylindrical body without a vertex, as long as the vertex of the resin powder is rounded off, there is no limitation, and high-speed rotary mechanical pulverization, high-speed impact mechanical pulverization, or mechanical friction Examples of various known methods using a spheroidizing apparatus such as surface melting by the above-mentioned method are exemplified.

<諸特性>
樹脂粉末の比重としては、0.8g/mL以上であることが好ましい。樹脂粉末の比重が、0.8g/mL以上であると、造形時に樹脂層を成膜するリコートの処理において、粒子の2次凝集を抑止することができる。一方、金属代替などの用途では、軽量化ニーズから、樹脂粉末の比重としては、3.0g/mL以下であることが好ましい。比重は、真比重の測定により得られる。真比重は、例えば、気相置換法を用いた乾式自動密度計(株式会社島津製作所製、アキュピック1330)を用いて一定温度で気体(Heガス)の体積と圧力を変化させて、サンプルの体積を求め、及びこのサンプルの質量を計測し、密度を算出することで得られる。
<Characteristics>
The specific gravity of the resin powder is preferably 0.8 g / mL or more. When the specific gravity of the resin powder is 0.8 g / mL or more, secondary agglomeration of particles can be suppressed in the recoating process for forming a resin layer during modeling. On the other hand, in applications such as metal replacement, the specific gravity of the resin powder is preferably 3.0 g / mL or less because of light weight needs. The specific gravity is obtained by measuring the true specific gravity. The true specific gravity is, for example, the volume of the sample by changing the volume and pressure of the gas (He gas) at a constant temperature using a dry automatic densimeter using a gas phase substitution method (Accumic 1330, manufactured by Shimadzu Corporation). And measuring the mass of this sample and calculating the density.

樹脂粉末の50%累積体積粒径としては、5μm以上、200μm以下が好ましく、寸法安定性の点から、5μm以上、50μm以下がより好ましい。また、樹脂粉末の体積平均粒径(Mv)を個数平均粒径(Mn)で除した比(Mv/Mn)は、造形精度向上の点で、2.00以下が好ましく、1.50以下がより好ましく、1.20以下が更に好ましい。なお、50%累積体積粒径、及び前記Mv/Mnは、例えば、粒度分布測定装置(マイクロトラック・ベル株式会社製、microtrac MT3300EXII)を用いて測定することができる。   The 50% cumulative volume particle size of the resin powder is preferably 5 μm or more and 200 μm or less, and more preferably 5 μm or more and 50 μm or less from the viewpoint of dimensional stability. Further, the ratio (Mv / Mn) obtained by dividing the volume average particle size (Mv) of the resin powder by the number average particle size (Mn) is preferably 2.00 or less, and preferably 1.50 or less in terms of improvement in modeling accuracy. More preferred is 1.20 or less. The 50% cumulative volume particle size and the Mv / Mn can be measured using, for example, a particle size distribution measuring device (Microtrac MT3300EXII, manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd.).

樹脂粉末における直径に対する長さの比としては、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、0.5以上2.0以下が好ましく、0.8以上1.2以下がより好ましい。樹脂粉末における直径に対する長さの比が好ましい範囲内であると、充填率向上の点で有利である。
樹脂粉末における直径に対する長さの比の測定方法としては、例えば、100倍程度の倍率で撮影した画像から導出する方法などが挙げられる。
The ratio of the length to the diameter in the resin powder is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.5 or more and 2.0 or less, more preferably 0.8 or more and 1.2 or less. preferable. When the ratio of the length to the diameter in the resin powder is within a preferable range, it is advantageous in terms of improving the filling rate.
Examples of the method for measuring the ratio of the length to the diameter of the resin powder include a method of deriving from an image taken at a magnification of about 100 times.

<用途>
本実施形態の樹脂粉末は、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について適切なバランスを有し、SLS方式、SMS方式、MJF(Multi Jet Fusion)方式、又はBJ(Binder Jetting)法などの樹脂粉末を用いた各種立体造形方法において好適に利用される。本実施形態の樹脂粉末は、表面収縮剤、スペーサー、滑剤、塗料、砥石、添加剤、二次電池セパレーター、食品、化粧品、衣服等において好適に利用される。このほか、自動車、精密機器、半導体、航空宇宙、医療等の分野において用いられる材料や金属代替材料として用いてもよい。
<Application>
The resin powder of the present embodiment has an appropriate balance for parameters such as particle size, particle size distribution, heat transfer characteristics, melt viscosity, bulk density, fluidity, melting temperature, and recrystallization temperature, and the SLS method and the SMS method. , MJF (Multi Jet Fusion) method, or BJ (Binder Jetting) method and other three-dimensional modeling methods using resin powder. The resin powder of this embodiment is suitably used in surface shrinkage agents, spacers, lubricants, paints, grindstones, additives, secondary battery separators, foods, cosmetics, clothes, and the like. In addition, it may be used as a material used in the fields of automobiles, precision equipment, semiconductors, aerospace, medicine, and metal substitutes.

本実施形態の樹脂粉末を用いて、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、オレンジピールの発生が抑えられ、十分な解像度の表面を有する。なお、オレンジピールは、PBF方式でのレーザー焼結などにより形成される立体造形物の表面上の粗面、空孔、又はゆがみのような表面欠陥である。これらの表面欠陥のうち、例えば、空孔は、美観を低下させるだけでなく、機械強度に影響を及ぼす。   The three-dimensional structure formed by laser sintering using the resin powder of the present embodiment is smooth, the generation of orange peel is suppressed, and the surface has sufficient resolution. The orange peel is a surface defect such as a rough surface, a hole, or a distortion on the surface of the three-dimensional structure formed by laser sintering in the PBF method. Of these surface defects, for example, vacancies not only reduce aesthetics but also affect mechanical strength.

本実施形態の樹脂粉末は、優れた長期リサイクル性を有する。本実施形態の新品の樹脂粉末、及びリサイクル粉末を用いて、PBF法、MJF法などで造形することで、(a)オレンジピール性、又は(b)リサイクルによる機械性能における顕著な低下(引張強度の30%以上の低下)のいずれも示さない立体物が得られる。   The resin powder of this embodiment has excellent long-term recyclability. By using the new resin powder and recycled powder of the present embodiment to form by PBF method, MJF method, etc., (a) orange peel property, or (b) remarkable decrease in mechanical performance due to recycling (tensile strength A three-dimensional product that does not show any of the above (reduction of 30% or more) is obtained.

リサイクル粉末は、例えば、PBF方式の造形装置(株式会社リコー製、AM S5500P)を用いて50時間、造形したときに、造形に用いられなかった樹脂粉末である。このリサイクル粉末に対し新品の樹脂粉末を30質量%足して、さらに50時間の造形を更に2回繰り返しても、上記の(a)(b)の低下のいずれも示さない立体物が得られる。なお、(a)、(b)の評価は、樹脂粉末により形成されるISO(国際標準化機構)3167 Type1A 150mm長さ多目的犬骨様試験標本を用いて実施することできる。   The recycled powder is, for example, a resin powder that has not been used for modeling when it is modeled for 50 hours using a PBF modeling apparatus (manufactured by Ricoh Co., Ltd., AM S5500P). Even if 30% by mass of new resin powder is added to the recycled powder and the molding for 50 hours is further repeated twice, a three-dimensional object which does not show any of the above-described decreases in (a) and (b) is obtained. In addition, evaluation of (a) and (b) can be implemented using the ISO (International Organization for Standardization) 3167 Type1A 150 mm length multipurpose dog bone-like test specimen formed of resin powder.

<立体造形装置>
図3を用いて、上記の樹脂粉末を用いて造形する立体造形装置について説明する。図3は、本発明の一実施形態に係る立体造形装置を示す概略図である。
<3D modeling equipment>
The three-dimensional modeling apparatus which models using said resin powder is demonstrated using FIG. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a three-dimensional modeling apparatus according to an embodiment of the present invention.

図3に示すように、造形装置1は、造形用の樹脂粉末Pを収容する収容手段の一例としての供給槽11、供給槽11に収容されている樹脂粉末Pを供給するローラ12、ローラ12によって供給された樹脂粉末Pが配され、レーザーLが走査されるレーザー走査スペース13、電磁線としてのレーザーLの照射源である電磁照射源18、及び電磁照射源18によって照射されたレーザーLをレーザー走査スペース13の所定位置へ反射させる反射鏡19を有する。また、造形装置1は、供給槽11、及びレーザー走査スペース13に収容される樹脂粉末Pをそれぞれ加熱するヒータ11H,13Hを有する。   As illustrated in FIG. 3, the modeling apparatus 1 includes a supply tank 11 as an example of a storage unit that stores the resin powder P for modeling, a roller 12 that supplies the resin powder P stored in the supply tank 11, and a roller 12. A laser scanning space 13 in which the resin powder P supplied by the laser beam L is scanned, an electromagnetic irradiation source 18 that is an irradiation source of the laser L as electromagnetic rays, and a laser L irradiated by the electromagnetic irradiation source 18. A reflection mirror 19 that reflects the laser scanning space 13 to a predetermined position is provided. The modeling apparatus 1 also includes heaters 11H and 13H that heat the resin powder P accommodated in the supply tank 11 and the laser scanning space 13, respectively.

電磁照射源18としては、特に限定されないが、COレーザー、赤外照射源、マイクロウエーブ発生器、放射加熱器、LEDランプ、又はこれらの組合せなどが例示される。
反射鏡19の反射面は、電磁照射源18がレーザーLを照射している間、3D(three-dim
ensional)モデルの2次元データに基づいて、移動する。3Dモデルの2次元データは、3Dモデルを所定間隔でスライスしたときの各断面形状を示す。これにより、レーザーLの反射角度が変わることで、レーザー走査スペース13のうち、2次元データによって示される部分に、選択的にレーザーLが照射される。レーザーL照射位置の樹脂粉末は、溶融し、焼結して層を形成する。すなわち、電磁照射源18は、樹脂粉末Pから造形物の各層を形成する層形成手段として機能する。
The electromagnetic irradiation source 18 is not particularly limited, and examples thereof include a CO 2 laser, an infrared irradiation source, a microwave generator, a radiant heater, an LED lamp, and a combination thereof.
While the electromagnetic irradiation source 18 is irradiating the laser L, the reflecting surface of the reflecting mirror 19 is 3D (three-dim
ensional) move based on the two-dimensional data of the model. The two-dimensional data of the 3D model indicates each cross-sectional shape when the 3D model is sliced at a predetermined interval. Thereby, by changing the reflection angle of the laser L, a portion of the laser scanning space 13 indicated by the two-dimensional data is selectively irradiated with the laser L. The resin powder at the laser L irradiation position is melted and sintered to form a layer. That is, the electromagnetic irradiation source 18 functions as a layer forming unit that forms each layer of the modeled article from the resin powder P.

また、造形装置1の供給槽11、及びレーザー走査スペース13には、ピストン11P,13Pが設けられている。ピストン11P,13Pは、層の造形が完了すると、供給槽11、及びレーザー走査スペース13を、造形物の積層方向に対し上、又は下方向に移動させる。これにより、供給槽11からレーザー走査スペース13へ、新たな層の造形に用いられる新たな樹脂粉末Pを供給することが可能になる。   Pistons 11 </ b> P and 13 </ b> P are provided in the supply tank 11 and the laser scanning space 13 of the modeling apparatus 1. When the modeling of the layers is completed, the pistons 11P and 13P move the supply tank 11 and the laser scanning space 13 upward or downward with respect to the stacking direction of the modeling object. This makes it possible to supply new resin powder P used for modeling a new layer from the supply tank 11 to the laser scanning space 13.

造形装置1は、反射鏡19によってレーザーの照射位置を変えることにより、樹脂粉末Pを選択的に溶融させるが、本発明はこのような実施形態に限定されない。本発明の樹脂粉末は、選択的マスク焼結(SMS: Selective Mask Sintering)方式の造形装置においても好適に用いられる。SMS方式では、例えば、樹脂粉末の一部を遮蔽マスクによりマスクし、電磁線が照射され、マスクされていない部分に赤外線などの電磁線を照射し、選択的に樹脂粉末を溶融することにより造形する。SMSプロセスを用いる場合、樹脂粉末Pは、赤外吸収特性を増強させる熱吸収剤、又は暗色物質などを1種以上含有することが好ましい。熱吸収剤、又は暗色物質としては、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、及びセルロースナノファイバーなどが例示される。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。   Although the modeling apparatus 1 selectively melts the resin powder P by changing the laser irradiation position by the reflecting mirror 19, the present invention is not limited to such an embodiment. The resin powder of the present invention is also preferably used in a selective mask sintering (SMS) type modeling apparatus. In the SMS method, for example, a part of the resin powder is masked with a shielding mask, electromagnetic rays are irradiated, electromagnetic rays such as infrared rays are irradiated to the unmasked portion, and the resin powder is selectively melted to form To do. When the SMS process is used, the resin powder P preferably contains one or more heat absorbers that enhance infrared absorption characteristics, dark substances, or the like. Examples of the heat absorbing agent or dark substance include carbon fiber, carbon black, carbon nanotube, and cellulose nanofiber. For the SMS process, for example, those described in US Pat. No. 6,531,086 can be suitably used.

<立体造形物の製造方法>
図4、及び図5は、立体造形物の製造方法を説明するための概念図である。図4、及び図5を用いて、造形装置1を用いた立体造形物の製造方法について説明する。
<Method for manufacturing a three-dimensional model>
4 and 5 are conceptual diagrams for explaining a method of manufacturing a three-dimensional structure. The manufacturing method of the three-dimensional molded item using the modeling apparatus 1 is demonstrated using FIG.4 and FIG.5.

供給槽11に収容された樹脂粉末Pは、ヒータ11Hによって加熱される。供給槽5の温度としては、樹脂粒子Pをレーザー照射により溶融するとき反り返りを抑制する点では、樹脂粒子Pの融点以下のなるべく高い温度が好ましいが、供給槽11での樹脂粉末Pの溶融を防ぐ点では、樹脂粉末Pの融点より10℃以上低いことが好ましい。図4の(A)に示すように、造形装置1のエンジンは、供給工程の一例として、ローラ12を駆動して、供給槽5の樹脂粉末Pをレーザー走査スペース13へ供給して整地することで、1層分の厚さTの粉末層を形成する。レーザー走査スペース13へ供給された樹脂粉末Pは、ヒータ13Hによって加熱される。レーザー走査スペース13の温度としては、樹脂粒子Pをレーザー照射により溶融するときに反り返りを抑制する点では、なるべく高い方が好ましいが、レーザー走査スペース13での樹脂粉末Pの溶融を防ぐ点では、樹脂粉末Pの融点より5℃以上低温であることが好ましい。   The resin powder P accommodated in the supply tank 11 is heated by the heater 11H. The temperature of the supply tank 5 is preferably as high as possible below the melting point of the resin particles P in terms of suppressing warping when the resin particles P are melted by laser irradiation, but the melting of the resin powder P in the supply tank 11 is preferable. In terms of prevention, it is preferably 10 ° C. or more lower than the melting point of the resin powder P. As shown in FIG. 4A, the engine of the modeling apparatus 1 drives the roller 12 as an example of a supply process, supplies the resin powder P in the supply tank 5 to the laser scanning space 13, and levels the ground. Thus, a powder layer having a thickness T corresponding to one layer is formed. The resin powder P supplied to the laser scanning space 13 is heated by the heater 13H. The temperature of the laser scanning space 13 is preferably as high as possible in terms of suppressing warping when the resin particles P are melted by laser irradiation, but in terms of preventing the resin powder P from melting in the laser scanning space 13, The temperature is preferably 5 ° C. or more lower than the melting point of the resin powder P.

造形装置1のエンジンは、3Dモデルから生成される複数の二次元データの入力を受け付ける。図4の(B)に示すように、造形装置1のエンジンは、複数の二次元データのうち最も底面側の二次元データに基づいて、反射鏡19の反射面を移動させつつ、電磁照射源18にレーザーを照射させる。レーザーの出力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、10ワット以上150ワット以下が好ましい。レーザーの照射により、粉末層のうち、最も底面側の二次元データによって示される画素に対応する位置の樹脂粉末Pが溶融する。レーザーの照射が完了すると、溶融した樹脂は硬化して、最も底面側の二次元データが示す形状の焼結層が形成される(層形成工程の一例)。   The engine of the modeling apparatus 1 receives input of a plurality of two-dimensional data generated from the 3D model. As shown in FIG. 4 (B), the engine of the modeling apparatus 1 moves the reflecting surface of the reflecting mirror 19 based on the two-dimensional data on the most bottom side among the plurality of two-dimensional data, and the electromagnetic irradiation source. 18 is irradiated with a laser. There is no restriction | limiting in particular as an output of a laser, Although it selects suitably according to the objective, 10 watts or more and 150 watts or less are preferable. By the laser irradiation, the resin powder P at the position corresponding to the pixel indicated by the two-dimensional data on the most bottom surface side of the powder layer is melted. When the laser irradiation is completed, the molten resin is cured, and a sintered layer having a shape indicated by the two-dimensional data on the bottom side is formed (an example of a layer forming step).

焼結層の厚みTとしては、特に限定されないが、平均値として、10μm以上が好ましく、50μm以上がより好ましく、100μm以上が更に好ましい。また、焼結層の厚みTとしては、特に限定されないが、平均値として、200μm未満が好ましく、150μm未満がより好ましく、120μm未満が更に好ましい。   Although it does not specifically limit as thickness T of a sintered layer, As an average value, 10 micrometers or more are preferable, 50 micrometers or more are more preferable, and 100 micrometers or more are still more preferable. The thickness T of the sintered layer is not particularly limited, but the average value is preferably less than 200 μm, more preferably less than 150 μm, and still more preferably less than 120 μm.

図5の(A)に示すように、最も底面側の焼結層が形成されると、造形装置1のエンジンは、レーザー走査スペース13に1層分の厚さTの造形スペースが形成されるように、ピストン13Pによりレーザー走査スペース13を1層分の厚さT分降下させる。また、造形装置1のエンジンは、新たな樹脂粉末Pを供給可能とするため、ピストン11Pを上昇させる。続いて、図5の(A)に示すように、造形装置1のエンジンは、ローラ12を駆動して、供給槽5の樹脂粉末Pをレーザー走査スペース13へ供給して整地することで、1層分の厚さTの粉末層を形成する。   As shown in FIG. 5A, when the bottommost sintered layer is formed, the engine of the modeling apparatus 1 forms a modeling space having a thickness T corresponding to one layer in the laser scanning space 13. Thus, the laser scanning space 13 is lowered by the thickness T of one layer by the piston 13P. Further, the engine of the modeling apparatus 1 raises the piston 11 </ b> P so that new resin powder P can be supplied. Subsequently, as shown in FIG. 5A, the engine of the modeling apparatus 1 drives the roller 12 to supply the resin powder P in the supply tank 5 to the laser scanning space 13 to level the ground. A powder layer having a thickness T corresponding to the layer is formed.

図5の(B)に示すように、造形装置1のエンジンは、複数の二次元データのうち最も底面側から2層目の二次元データに基づいて、反射鏡19の反射面を移動させつつ、電磁照射源18にレーザーを照射させる。これにより、粉末層のうち、最も底面側から2層目の二次元データによって示される画素に対応する位置の樹脂粉末Pが溶融する。レーザーの照射が完了すると、溶融した樹脂は硬化して、最も底面側から2層目の二次元データが示す形状の焼結層が、最も底面側の焼結層に積層された状態で形成される。   As shown in FIG. 5B, the engine of the modeling apparatus 1 moves the reflecting surface of the reflecting mirror 19 based on the two-dimensional data of the second layer from the bottom surface side among the plurality of two-dimensional data. Then, the electromagnetic irradiation source 18 is irradiated with a laser. As a result, the resin powder P at the position corresponding to the pixel indicated by the two-dimensional data of the second layer from the bottom side in the powder layer is melted. When the laser irradiation is completed, the molten resin is cured, and a sintered layer having the shape indicated by the two-dimensional data of the second layer from the bottom surface side is formed in a state of being laminated on the sintered layer on the bottom surface side. The

造形装置1は、上記の供給工程と、層形成工程と、を繰り返すことで、焼結層を積層させる。複数の二次元データのすべてに基づく造形が完了すると、3Dモデルと同形状の立体物が得られる。   The modeling apparatus 1 stacks the sintered layers by repeating the supply process and the layer formation process. When modeling based on all of the plurality of two-dimensional data is completed, a three-dimensional object having the same shape as the 3D model is obtained.

<立体造形物>
上記の樹脂粉末によって造形される立体造形物としては、特に限定されないが、電子機器パーツ、又は自動車部品のプロトタイプ、又は強度試験用の試作品、若しくは、エアロスペース、又は自動車産業のドレスアップツールなどに使われる少量製品などが例示される。PBF方式については、FFF(Fused Filament Fabrication)方式やインクジェット方式などの他の方式と比較し、強度が優れることが期待されるため、実用の製品としても使用に耐える。生産スピードは、射出成型のような大量に生産するのにはかなわないが、例えば、小さい部品を平面状に大量に作ることにより必要な生産量を得ることができる。また、本発明に用いられるPBF方式における立体造形物の製造方法は、射出成型のような金型を必要としないため、試作及びプロトタイプの作製においては、圧倒的なコスト削減と納期削減を達成することができる。
<3D objects>
The three-dimensional object formed by the resin powder is not particularly limited, but is a prototype of an electronic device part or an automobile part, a prototype for strength test, an aerospace, or a dress-up tool for the automobile industry, etc. Examples of small-quantity products used in The PBF method is expected to be superior in strength as compared with other methods such as the FFF (Fused Filament Fabrication) method and the ink jet method, so that it can be used as a practical product. The production speed is not suitable for mass production such as injection molding. For example, a necessary production amount can be obtained by making a large amount of small parts in a flat shape. In addition, since the method for manufacturing a three-dimensional structure in the PBF method used in the present invention does not require a mold such as injection molding, an overwhelming cost reduction and delivery time reduction can be achieved in trial production and prototype production. be able to.

以下、実施例及び比較例を示して本発明を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。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited by these Examples.

(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℃)99.8質量部に、フェノール系酸化防止剤(商品名:AO−330、1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylmethyl)-2,4,6-trimethylbenzene、株式会社ADEKA製)を0.2質量部添加し、一軸押出し機(株式会社東洋精機社製D2020)を用いて、延伸3倍以上で巻取りして直径60μmの繊維を形成した。その後、カット装置NZI0606(荻野精機社製)を用いて、樹脂繊維を、60μm以上70μm以下の幅になるようにカットし、樹脂粉末を得た。得られた樹脂粉末の50%累積体積粒径は65μmであった日本電子株式会社製走査電子顕微鏡JSM−7800FPRIMEを使い、形状を確認した所、線径は60μm、直径は60μmであった。機械摩擦により表面溶融させるため、Qミキサー(三井コークス社製)を用いて、得られた樹脂粉末を、回転数1000rpmで20分間処理し、略柱体形状の粒子を得た。これを実施例1の樹脂粉末とした。
Example 1
To 99.8 parts by mass of polybutylene terephthalate (PBT) resin (trade name: Novaduran 5020, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., melting point: 218 ° C.), phenolic antioxidant (trade name: AO-330, 1, 3, 0.2 parts by mass of 5-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylmethyl) -2,4,6-trimethylbenzene, manufactured by ADEKA Corporation) was added, and a single screw extruder (Toyo Seiki Co., Ltd.) Using D2020), a fiber having a diameter of 60 μm was formed by winding at a stretch of 3 times or more. Thereafter, using a cutting device NZI0606 (manufactured by Hadano Seiki Co., Ltd.), the resin fibers were cut to a width of 60 μm or more and 70 μm or less to obtain a resin powder. When the shape was confirmed using a scanning electron microscope JSM-7800FPRIME manufactured by JEOL Ltd., in which the 50% cumulative volume particle size of the obtained resin powder was 65 μm, the wire diameter was 60 μm and the diameter was 60 μm. In order to melt the surface by mechanical friction, the obtained resin powder was treated for 20 minutes at a rotational speed of 1000 rpm using a Q mixer (manufactured by Mitsui Coke Co., Ltd.) to obtain substantially columnar particles. This was used as the resin powder of Example 1.

(実施例2)
実施例1において使用した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、さらにホスファイト系酸化防止剤(商品名:PEP−36、3,9-Bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxy)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro[5.5]undecane、株式会社ADEKA製)を1.0質量部、重合禁止剤として酢酸銅0.1質量部を添加した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の樹脂粉末を得た。
(Example 2)
The polybutylene terephthalate (PBT) resin used in Example 1 was changed to polyamide 66 (PA66) resin (trade name: Leona 1300S, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, melting point: 265 ° C.), and a phosphite antioxidant ( Product Name: PEP-36, 3,9-Bis (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxy) -2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, Inc. A resin powder of Example 2 was obtained in the same manner as Example 1 except that 1.0 part by mass of ADEKA) and 0.1 part by mass of copper acetate as a polymerization inhibitor were added.

(実施例3)
実施例2において、ポリアミド66(PA66)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℃)に変更した以外は、実施例2と同様にして、実施例3の樹脂粉末を得た。
Example 3
In the same manner as in Example 2, except that the polyamide 66 (PA66) resin was changed to a polyamide 9T (PA9T) resin (trade name: Genesta N1000A, manufactured by Kuraray Co., Ltd., melting point: 306 ° C.) in Example 2. The resin powder of Example 3 was obtained.

(実施例4)
実施例1における、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℃)に変更した以外は、実施例1と同様にして実施例4の樹脂粉末を得た。
(Example 4)
Except that the polybutylene terephthalate (PBT) resin in Example 1 was changed to a polypropylene (PP) resin (trade name: Novatec MA3, manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd., melting point: 130 ° C., glass transition temperature: 0 ° C.) Resin powder of Example 4 was obtained in the same manner as Example 1.

(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:343℃、ガラス転移温度:143℃)に変更した以外は、実施例1と同様にして実施例5の樹脂粉末を得た。
(Example 5)
In Example 1, except that the polybutylene terephthalate (PBT) resin was changed to a polyether ether ketone (PEEK) resin (trade name: HT P22PF, manufactured by VICTREX, melting point: 343 ° C., glass transition temperature: 143 ° C.) Resin powder of Example 5 was obtained in the same manner as Example 1.

(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:テナック4060、旭化成株式会社製、融点:175℃)に変更した以外は、実施例1と同様にして実施例6の樹脂粉末を得た。
(Example 6)
Example 1 Example 1 except that polybutylene terephthalate (PBT) resin was changed to polyacetal (POM) resin (trade name: Tenac 4060, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., melting point: 175 ° C.) in Example 1. 6 resin powder was obtained.

(実施例7)
実施例1において、フェノール系酸化防止剤(商品名:AO−330)株式会社ADEKA製)の代わりにフェノール系酸化防止剤(商品名:AO−80、3,9-Bis{2-[3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]-1,1-dimethylethyl}-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane、株式会社ADEKA製)を0.5質量部に変更し、加えてホスファイト系酸化防止剤(商品名:PEP−36、3,9-Bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxy)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro[5.5]undecane、株式会社ADEKA製)を1.0質量部添加した以外は、実施例1と同様にして実施例7の樹脂粉末を得た。
(Example 7)
In Example 1, instead of a phenolic antioxidant (trade name: AO-330) manufactured by ADEKA Corporation, a phenolic antioxidant (trade name: AO-80, 3,9-Bis {2- [3- 0.5 parts by mass of (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] -1,1-dimethylethyl} -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane, manufactured by ADEKA Corporation) In addition, phosphite antioxidants (trade name: PEP-36, 3,9-Bis (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxy) -2,4,8,10-tetraoxa Resin powder of Example 7 was obtained in the same manner as Example 1 except that 1.0 part by mass of -3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane, manufactured by ADEKA Corporation) was added.

(実施例8)
実施例6において、さらに硫黄系酸化防止剤(商品名:AO−412S、2,2-Bis{[3-(dodecylthio)-1-oxopropoxy]methyl}propane-1,3-diyl bis[3-(dodecylthio)propionate]、株式会社ADEKA製)を0.25質量部、ホスフェート系酸化防止剤(金属キレート剤)[A3] (商品名:AX−71、Octadecyl phosphate、株式会社ADEKA製)を0.25質量部添加した以外は、実施例6と同様にして実施例8の樹脂粉末を得た。
(Example 8)
In Example 6, a sulfur-based antioxidant (trade name: AO-412S, 2,2-Bis {[3- (dodecylthio) -1-oxopropoxy] methyl} propane-1,3-diyl bis [3- ( dodecylthio) propionate], manufactured by ADEKA Co., Ltd.) 0.25 parts by mass, phosphate antioxidant (metal chelating agent) [A3] (trade name: AX-71, Octadecyl phosphate, manufactured by ADEKA Co., Ltd.) 0.25 A resin powder of Example 8 was obtained in the same manner as Example 6 except for adding part by mass.

(比較例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℃)99質量部に太平化学産業株式会社製のステアリン酸カルシウムを1質量部添加し、一軸押出し機(株式会社東洋精機社製D2020)を用いて、混練ペレットを作製した。混練ペレットのMFRは、10g/10minであった。その後、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、混練ペレットを5μm以上200μm以下の幅になるように−200℃にて凍結粉砕し、比較例1の樹脂粉末を得た。
(Comparative Example 1)
1 part by weight of calcium stearate made by Taihei Chemical Sangyo Co., Ltd. is added to 99 parts by weight of polybutylene terephthalate (PBT) resin (trade name: Novaduran 5020, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., melting point: 218 ° C.). Kneaded pellets were produced using D2020) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. The MFR of the kneaded pellets was 10 g / 10 min. Thereafter, the kneaded pellets were freeze-ground at −200 ° C. to a width of 5 μm or more and 200 μm or less using a low temperature pulverization system (device name: Linlex Mill LX1, manufactured by Hosokawa Micron Corporation), and the resin of Comparative Example 1 A powder was obtained.

(比較例2)
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℃)を、0.1kPaの減圧下、210℃で4時間加熱後に取り出し、十分に冷却した。MFRが0.1g/10minであった。その後、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、5μm以上200μm以下の幅になるように−200℃にて凍結粉砕し、比較例2の樹脂粉末を得た。
(Comparative Example 2)
Polybutylene terephthalate (PBT) resin (trade name: Novaduran 5020, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., melting point: 218 ° C.) was taken out after heating at 210 ° C. under reduced pressure of 0.1 kPa for 4 hours, and cooled sufficiently. The MFR was 0.1 g / 10 min. Thereafter, using a low temperature pulverization system (device name: Linlex Mill LX1, manufactured by Hosokawa Micron Corporation), freeze pulverization at −200 ° C. so as to have a width of 5 μm or more and 200 μm or less to obtain a resin powder of Comparative Example 2 It was.

(比較例3)
比較例2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℃)、加熱温度を255℃に変更した以外は、比較例2と同様にして、比較例3の樹脂粉末を得た。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 2, except that the polybutylene terephthalate (PBT) resin was changed to polyamide 66 (PA66) resin (trade name: Leona 1300S, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, melting point: 265 ° C.), and the heating temperature was changed to 255 ° C. In the same manner as in Example 2, the resin powder of Comparative Example 3 was obtained.

(比較例4)
比較例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:300℃)に変更した以外は、比較例1と同様にして、比較例4の樹脂粉末を得た。比較例4の樹脂粉末の50%累積体積粒径は42μmであった。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 1, except that the polybutylene terephthalate (PBT) resin was changed to polyamide 9T (PA9T) resin (trade name: Genesta N1000A, manufactured by Kuraray Co., Ltd., melting point: 300 ° C.), the same as Comparative Example 1, The resin powder of Comparative Example 4 was obtained. The 50% cumulative volume particle size of the resin powder of Comparative Example 4 was 42 μm.

(比較例5)
比較例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:180℃、ガラス転移温度:0℃)に変更した以外は、比較例1と同様にして、比較例5の樹脂粉末を得た。
(Comparative Example 5)
In Comparative Example 1, except that the polybutylene terephthalate (PBT) resin was changed to a polypropylene (PP) resin (trade name: Novatec MA3, manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd., melting point: 180 ° C., glass transition temperature: 0 ° C.) In the same manner as in Example 1, the resin powder of Comparative Example 5 was obtained.

(比較例6)
比較例2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℃)、加熱温度330℃に変更した以外は、比較例1と同様にして、比較例6の樹脂粉末を得た。
(Comparative Example 6)
Comparative Example 2 except that the polybutylene terephthalate (PBT) resin was changed to a polyether ether ketone (PEEK) resin (trade name: HT P22PF, manufactured by VICTREX, melting point: 334 ° C.) and a heating temperature of 330 ° C. in Comparative Example 2. In the same manner as in Example 1, a resin powder of Comparative Example 6 was obtained.

(比較例7)
比較例2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:テナック4060、旭化成株式会社製、融点:175℃)に変更し、加熱温度を165℃に変更した以外は、比較例2と同様にして、比較例7の樹脂粉末を得た。
(Comparative Example 7)
In Comparative Example 2, the polybutylene terephthalate (PBT) resin was changed to a polyacetal (POM) resin (trade name: Tenac 4060, manufactured by Asahi Kasei Corporation, melting point: 175 ° C.), and the heating temperature was changed to 165 ° C. In the same manner as in Comparative Example 2, the resin powder of Comparative Example 7 was obtained.

各実施例、及び比較例で得られた樹脂粉末について、以下のようにして、「融点」、「50%累積体積粒径」、「体積平均粒径(Mv)」、「個数平均粒径(Mn)」、「比重」、及び「MFR」を測定した。結果を表1に示す。   For the resin powders obtained in each Example and Comparative Example, “melting point”, “50% cumulative volume particle size”, “volume average particle size (Mv)”, “number average particle size ( Mn) "," specific gravity ", and" MFR "were measured. The results are shown in Table 1.

[融点]
ISO3146に準拠して、各実施例、及び比較例の樹脂粒子の融点を測定した。
[Melting point]
Based on ISO3146, melting | fusing point of the resin particle of each Example and a comparative example was measured.

[50%累積体積粒径、及び体積平均粒径(Mv)、個数平均粒径(Mn)]
50%累積体積粒径、体積平均粒径、及び個数平均粒径は、粒度分布測定装置(マイクロトラック・ベル株式会社製、microtrac MT3300EXII)を用いて、樹脂粉末ごとの粒子屈折率を使用し、溶媒は使用せず乾式(大気)法にて測定した。粒子屈折率は、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂:1.57、ポリアミド66(PA66)樹脂:1.53、ポリアミド9T(PA9T)樹脂:1.53、ポリプロピレン(PP)樹脂:1.48、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂:1.57、ポリアセタール(POM)樹脂:1.48と設定した。得られた体積平均粒径、及び個数平均粒径から体積平均粒径/個数平均粒径(Mv/Mn)を算出した。
[50% cumulative volume particle size, volume average particle size (Mv), number average particle size (Mn)]
50% cumulative volume particle size, volume average particle size, and number average particle size are measured using a particle refractive index for each resin powder using a particle size distribution analyzer (Microtrac MT3300EXII, manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd.) The solvent was not used, and measurement was performed by a dry (atmospheric) method. The particle refractive indices are: polybutylene terephthalate (PBT) resin: 1.57, polyamide 66 (PA66) resin: 1.53, polyamide 9T (PA9T) resin: 1.53, polypropylene (PP) resin: 1.48, poly Ether ether ketone (PEEK) resin: 1.57 and polyacetal (POM) resin: 1.48 were set. The volume average particle size / number average particle size (Mv / Mn) was calculated from the obtained volume average particle size and number average particle size.

[比重]
比重は、気相置換法を用いた乾式自動密度計(株式会社島津製作所製、アキュピック1330)を用いて一定温度で気体(Heガス)の体積と圧力を変化させて、サンプルの体積を求め、このサンプルの質量を計測し、サンプルの密度を測定することにより行った。
[specific gravity]
The specific gravity is obtained by changing the volume and pressure of the gas (He gas) at a constant temperature using a dry automatic densimeter using a vapor phase substitution method (Accumic 1330, manufactured by Shimadzu Corporation), and obtaining the volume of the sample. This was done by measuring the mass of the sample and measuring the density of the sample.

[メルトマスフローレート(MFR)]
JIS7210(ISO1133)に準じて、メルトマスフローレート測定装置(Dynisco社製 形式D405913)を用いて、2.16kgの荷重にて、メルトマスフローレート(MFR)を測定した。測定温度は表1に記載の融点+15℃に設定した。樹脂粉末を充填した後に2分以上加温し樹脂を十分に溶融させた後に測定を実施した。
[Melt Mass Flow Rate (MFR)]
According to JIS7210 (ISO1133), melt mass flow rate (MFR) was measured with a load of 2.16 kg using a melt mass flow rate measuring device (model D405913 manufactured by Dynasco). The measurement temperature was set to the melting point + 15 ° C. described in Table 1. The measurement was performed after the resin powder was filled and heated for 2 minutes or longer to sufficiently melt the resin.

各実施例、及び比較例で得られた樹脂粉末について、以下のようにして、「オレンジピール性」、「長期リサイクル性(保持率%)」、及び「引張強度」を評価した。結果を表2に示す。   About the resin powder obtained by each Example and the comparative example, "orange peel property", "long-term recyclability (retention rate%)", and "tensile strength" were evaluated as follows. The results are shown in Table 2.

(オレンジピール性)
各実施例、及び比較例の樹脂粉末について、SLS方式造形装置(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、0.1mmの層平均厚み、10ワット以上150ワット以下のレーザー出力を設定し、0.1mmのレーザー走査スペース、融点より−3℃の温度を部品床温度に使用した。1辺5cm、平均厚み0.5cmの直方体の立体造形物(寸法用サンプル)(mm)のCADなどのデータに基づいて、ISO(国際標準化機構)3167 Type1A 150mm長さ多目的犬骨様試験標本(標本は、80mm長さ、4mm厚さ、10mm幅の中心部分を有する)を作成した。得られた立体造形物について、表面を観察し、下記評価基準に基づいて、「オレンジピール性」を評価した。
−評価基準−
○:粗面、又は空孔やゆがみなどの表面欠陥が発生していない
×:粗面、又は空孔やゆがみなどの表面欠陥が発生している
(Orange peel property)
About the resin powder of each Example and the comparative example, the SLS system modeling apparatus (the Ricoh Co., Ltd. make, AM S5500P) was used, and the three-dimensional molded item was manufactured. As the setting conditions, a laser output of 0.1 mm layer average thickness and 10 watts to 150 watts was set, and a laser scanning space of 0.1 mm and a temperature of −3 ° C. from the melting point was used as the part bed temperature. ISO (International Organization for Standardization) 3167 Type1A 150 mm long multipurpose canine bone-like test specimen (based on CAD, etc.) of a solid 3D model (sample for dimensions) (mm) with a side of 5 cm and an average thickness of 0.5 cm The specimen had a central portion of 80 mm long, 4 mm thick and 10 mm wide). About the obtained three-dimensional molded item, the surface was observed and "orange peel property" was evaluated based on the following evaluation criteria.
-Evaluation criteria-
○: No surface defects such as rough surfaces or vacancies or distortions ×: Surface defects such as rough surfaces or vacancies or distortions occur

(引張強度)
SLSプロセスにおける樹脂粉末の長期リサイクル性を以下のように測定した。SLS方式造形装置(株式会社リコー製、AM S5500P)を用いて、SLS方式造形装置の供給床中に10kgの粉末を加えた。なお、SLS方式造形装置の設定条件は、「オレンジピール性」の評価と同様とした。実施例、及び比較例の樹脂粉末を用い、SLS方式造形装置にて、引張試験標本をレーザー走査スペース13の中心部に、Y軸方向(図3におけるローラ12の回転軸と平行方向)に長辺が向くように、5個の引張試験標本を造形した。各々の造形物層の間隔は5mmである。引張試験標本は、ISO(国際標準化機構)3167 Type1A 150mm長さ多目的犬骨様試験標本(標本は、80mm長さ、4mm厚さ、10mm幅の中心部分を有する)である。この処理で、まず、造形層を20層積層させて引張試験標本を造形し、更に任意のサンプルを造形して、造形時間が50時間かかるように設定した。この時に得られた立体造形物の引張試験標本について、ISO 527に準じた引張試験機(株式会社島津製作所製、AGS−5kN)を使用して、「引張強度」を測定した。なお、引張試験における試験速度は、50mm/分間にて一定とした。また、表2中の引張強度の初期値は、引張試験標本について5回試験を行い、得られた測定値の平均値である。引張強度の初期値とは、新品の粉(一度も造形をかけていないもの)を使い、造形したものでの引っ張り試験の結果の事である。
(Tensile strength)
The long-term recyclability of the resin powder in the SLS process was measured as follows. Using an SLS modeling apparatus (Ricoh Co., Ltd., AM S5500P), 10 kg of powder was added into the supply floor of the SLS modeling apparatus. The setting conditions of the SLS modeling apparatus were the same as those for the “orange peel” evaluation. Using the resin powder of the example and the comparative example, the tensile test specimen is long in the Y-axis direction (the direction parallel to the rotation axis of the roller 12 in FIG. 3) in the center of the laser scanning space 13 using the SLS modeling apparatus. Five tensile test specimens were shaped so that the sides were facing. The interval between each modeled object layer is 5 mm. The tensile test specimen is an ISO (International Organization for Standardization) 3167 Type 1A 150 mm long multipurpose canine bone-like test specimen (the specimen has a central portion of 80 mm length, 4 mm thickness and 10 mm width). In this process, 20 modeling layers were first laminated to model a tensile test specimen, and an arbitrary sample was further modeled to set the modeling time to be 50 hours. About the tensile test specimen of the three-dimensional structure obtained at this time, the “tensile strength” was measured using a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation, AGS-5 kN) according to ISO 527. The test speed in the tensile test was constant at 50 mm / min. Moreover, the initial value of the tensile strength in Table 2 is an average value of measured values obtained by conducting a test five times on the tensile test specimen. The initial value of the tensile strength is the result of a tensile test using a new powder (one that has never been shaped).

(長期リサイクル性)
各実施例及び比較例の樹脂粉末について、0.1kPaの圧力下、融点より15℃低い温度で4時間保温した。この保温の前後の樹脂粉末を用いて、JIS K7210に準拠して2.16kgの荷重、及び融点より15℃高い温度の条件でメルトマスフローレート(g/10min)を測定した。保温前のメルトマスフローレート(g/10min)を、表1に示す。保温後のメルトマスフローレートを、保温前のメルトマスフローレートで除した比を下記の評価基準により評価した。保温後のメルトマスフローレートを、保温前のメルトマスフローレートで除した比を表2に示す。
−評価基準−
○:比が0.80より大きく1.20以下
×:比が0.80以下、又は1.20より大きい
(Long-term recyclability)
About the resin powder of each Example and the comparative example, it heat-retained for 4 hours at the temperature 15 degreeC lower than melting | fusing point under the pressure of 0.1 kPa. Using the resin powder before and after the heat retention, the melt mass flow rate (g / 10 min) was measured under a load of 2.16 kg and a temperature 15 ° C. higher than the melting point in accordance with JIS K7210. Table 1 shows the melt mass flow rate (g / 10 min) before heat insulation. A ratio obtained by dividing the melt mass flow rate after the heat retention by the melt mass flow rate before the heat insulation was evaluated according to the following evaluation criteria. Table 2 shows a ratio obtained by dividing the melt mass flow rate after the heat retention by the melt mass flow rate before the heat retention.
-Evaluation criteria-
○: Ratio is greater than 0.80 and less than or equal to 1.20 ×: Ratio is less than or equal to 0.80 or greater than 1.20

特許5911651号公報Japanese Patent No. 5911651

1 造形装置
11 供給槽
11H ヒータ
11P ピストン
12 ローラ
13 レーザー走査スペース
13H ヒータ
13P ピストン
18 電磁照射源
19 反射鏡
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Modeling apparatus 11 Supply tank 11H Heater 11P Piston 12 Roller 13 Laser scanning space 13H Heater 13P Piston 18 Electromagnetic irradiation source 19 Reflection mirror

Claims (16)

ISO3146に準拠して測定される融点が100℃以上であり、
0.1kPaの圧力下、融点から15℃低い温度で4時間保温する前後に、JIS K7210に準拠して2.16kgの荷重、及び融点より15℃高い温度の条件でメルトマスフローレートを測定したときに、
保温後のメルトマスフローレートを、保温前のメルトマスフローレートで除した比が、0.80より大きく、1.20以下である
立体造形用樹脂粉末。
The melting point measured according to ISO 3146 is 100 ° C. or higher,
When the melt mass flow rate is measured under the condition of a load of 2.16 kg and a temperature 15 ° C. higher than the melting point in accordance with JIS K7210 before and after holding at a temperature 15 ° C. lower than the melting point for 4 hours under a pressure of 0.1 kPa. In addition,
A resin powder for three-dimensional modeling, wherein a ratio obtained by dividing the melt mass flow rate after heat retention by the melt mass flow rate before heat insulation is greater than 0.80 and equal to or less than 1.20.
劣化防止剤を含む請求項1に記載の立体造形用樹脂粉末。   The resin powder for three-dimensional model | molding of Claim 1 containing a deterioration inhibitor. 前記劣化防止剤を、少なくとも2種含む請求項2に記載の立体造形用樹脂粉末。   The resin powder for three-dimensional modeling according to claim 2, comprising at least two kinds of the deterioration preventing agents. 前記少なくとも2種の劣化防止剤の含有量が、それぞれ0.05質量%以上、5質量%以下である請求項3に記載の立体造形用樹脂粉末。   4. The resin powder for three-dimensional modeling according to claim 3, wherein the content of the at least two kinds of deterioration preventing agents is 0.05% by mass or more and 5% by mass or less, respectively. 前記劣化防止剤は、金属キレート材、紫外線吸収剤、重合禁止剤、及び酸化防止剤からなる群から選択される1種以上である請求項2乃至4のいずれか一項に記載の立体造形用樹脂粉末。   5. The three-dimensional modeling according to claim 2, wherein the deterioration preventing agent is at least one selected from the group consisting of a metal chelate material, an ultraviolet absorber, a polymerization inhibitor, and an antioxidant. Resin powder. ヒンダードフェノール系、リン系、硫黄系、及び酢酸銅からなる群から選択される1種以上の化合物を含む請求項2乃至5のいずれか一項に記載の立体造形用樹脂粉末。   The resin powder for three-dimensional model | molding as described in any one of Claims 2 thru | or 5 containing 1 or more types of compounds selected from the group which consists of a hindered phenol type | system | group, phosphorus type | system | group, sulfur type | system | group, and copper acetate. 体積平均粒径を個数平均粒径で除した比(Mv/Mn)が、2.00以下である請求項1乃至6のいずれか一項に記載の立体造形用樹脂粉末。   The three-dimensional modeling resin powder according to any one of claims 1 to 6, wherein a ratio (Mv / Mn) obtained by dividing the volume average particle size by the number average particle size is 2.00 or less. 比重が、0.8g/mL以上である請求項1乃至7のいずれか一項に記載の立体造形用樹脂粉末。   Specific gravity is 0.8 g / mL or more, The resin powder for three-dimensional modeling as described in any one of Claims 1 thru | or 7. 50%累積体積粒径が、5μm以上200μm以下である請求項1乃至8のいずれか一項に記載の立体造形用樹脂粉末。   The resin powder for three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 8, wherein a 50% cumulative volume particle size is 5 µm or more and 200 µm or less. 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、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー、ポリアセタール、ポリイミド、及びフッ素樹脂から選択される少なくとも1種を含む請求項1乃至9のいずれか一項に記載の立体造形用樹脂粉末。   The resin powder for three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 9, comprising at least one selected from polyolefin, polyamide, polyester, polyaryl ketone, polyphenylene sulfide, liquid crystal polymer, polyacetal, polyimide, and fluororesin. . 前記ポリアミドが、ポリアミド410、ポリアミド4T、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミドMXD6、ポリアミド610、ポリアミド6T、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド9T、ポリアミド10T、及びアラミドから選択される少なくとも1種である請求項10に記載の立体造形用樹脂粉末。   The polyamide is at least one selected from polyamide 410, polyamide 4T, polyamide 6, polyamide 66, polyamide MXD6, polyamide 610, polyamide 6T, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 9T, polyamide 10T, and aramid. The resin powder for three-dimensional modeling according to 10. 前記ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、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10に記載の立体造形用樹脂粉末。   The resin powder for three-dimensional modeling according to claim 10, wherein the polyester is at least one selected from polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polylactic acid. 前記ポリアリールケトンが、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、及びポリエーテルケトンケトンから選択される少なくとも1種である請求項10に記載の立体造形用樹脂粉末。   The resin powder for three-dimensional modeling according to claim 10, wherein the polyaryl ketone is at least one selected from polyether ether ketone, polyether ketone, and polyether ketone ketone. 立体造形用樹脂粉末を収容する収容手段と、
前記収容手段に収容された前記立体造形用樹脂粉末を供給する供給手段と、
前記供給手段によって供給された立体造形用樹脂粉末のうち、選択された領域の立体造形用樹脂粉末を溶融させて層を形成する層形成手段と、を有し、
前記立体像形用樹脂粉末の供給と、前記層の形成と、を繰り返し、前記層を積層させて造形し、
前記立体造形用樹脂粉末は、
ISO3146に準拠して測定される融点が100℃以上であり、
0.1kPaの圧力下、融点から15℃低い温度で4時間保温する前後に、JIS K7210に準拠して2.16kgの荷重、及び融点より15℃高い温度の条件でメルトマスフローレートを測定したときに、保温後のメルトマスフローレートを、保温前のメルトマスフローレートで除した比が、0.80より大きく、1.20以下である
立体造形装置。
Storage means for storing the resin powder for three-dimensional modeling;
Supply means for supplying the resin powder for three-dimensional modeling housed in the housing means;
Among the three-dimensional modeling resin powders supplied by the supply unit, a layer forming unit that forms a layer by melting the three-dimensional modeling resin powder in a selected region, and
The supply of the three-dimensional image resin powder and the formation of the layer are repeated, and the layers are stacked and shaped,
The resin powder for three-dimensional modeling is
The melting point measured according to ISO 3146 is 100 ° C. or higher,
When the melt mass flow rate is measured under the condition of a load of 2.16 kg and a temperature 15 ° C. higher than the melting point in accordance with JIS K7210 before and after holding at a temperature 15 ° C. lower than the melting point for 4 hours under a pressure of 0.1 kPa. The ratio of the melt mass flow rate after heat retention divided by the melt mass flow rate before heat retention is greater than 0.80 and equal to or less than 1.20.
収容手段に収容された立体造形用樹脂粉末を供給する供給工程と、
前記供給工程によって供給された立体造形用樹脂粉末のうち、選択された領域の立体造形用樹脂粉末を溶融させて層を形成する層形成工程と、を繰り返し、前記層を積層させて造形し、
前記立体造形用樹脂粉末は、
ISO3146に準拠して測定される融点が100℃以上であり、
0.1kPaの圧力下、融点から15℃低い温度で4時間保温する前後に、JIS K7210に準拠して2.16kgの荷重、及び融点より15℃高い温度の条件でメルトマスフローレートを測定したときに、保温後のメルトマスフローレートを、保温前のメルトマスフローレートで除した比が、0.80より大きく、1.20以下である
立体造形物の製造方法。
A supplying step of supplying the resin powder for three-dimensional modeling accommodated in the accommodating means;
Of the three-dimensional modeling resin powder supplied by the supplying step, the layer forming step of forming a layer by melting the three-dimensional modeling resin powder in a selected region is repeated, and the layers are stacked to be modeled,
The resin powder for three-dimensional modeling is
The melting point measured according to ISO 3146 is 100 ° C. or higher,
When the melt mass flow rate is measured under the condition of a load of 2.16 kg and a temperature 15 ° C. higher than the melting point in accordance with JIS K7210 before and after holding at a temperature 15 ° C. lower than the melting point for 4 hours under a pressure of 0.1 kPa. The ratio of the melt mass flow rate after heat retention divided by the melt mass flow rate before heat retention is greater than 0.80 and equal to or less than 1.20.
ISO3146に準拠して測定される融点が100℃以上であり、
0.1kPaの圧力下、融点から15℃低い温度で4時間保温する前後に、JIS K7210に準拠して2.16kgの荷重、及び融点より15℃高い温度の条件でメルトマスフローレートを測定したときに、
保温後のメルトマスフローレートを、保温前のメルトマスフローレートで除した比が、0.80より大きく、1.20以下である樹脂粉末。
The melting point measured according to ISO 3146 is 100 ° C. or higher,
When the melt mass flow rate is measured under the condition of a load of 2.16 kg and a temperature 15 ° C. higher than the melting point in accordance with JIS K7210 before and after holding at a temperature 15 ° C. lower than the melting point for 4 hours under a pressure of 0.1 kPa. In addition,
A resin powder having a ratio obtained by dividing the melt mass flow rate after heat retention by the melt mass flow rate before heat retention is greater than 0.80 and not greater than 1.20.
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