JP2019084815A - Powder for solid molding, resin powder, and manufacturing method of solid molded article - Google Patents

Powder for solid molding, resin powder, and manufacturing method of solid molded article Download PDF

Info

Publication number
JP2019084815A
JP2019084815A JP2018119564A JP2018119564A JP2019084815A JP 2019084815 A JP2019084815 A JP 2019084815A JP 2018119564 A JP2018119564 A JP 2018119564A JP 2018119564 A JP2018119564 A JP 2018119564A JP 2019084815 A JP2019084815 A JP 2019084815A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particles
powder
particle diameter
average particle
particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2018119564A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
泰禎 設楽
Yasusada Shidara
泰禎 設楽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Publication of JP2019084815A publication Critical patent/JP2019084815A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/12Making granules characterised by structure or composition
    • B29B2009/125Micropellets, microgranules, microparticles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

To provide a powder for solid molding capable of disposing particle more closely, and enhancing strength of a resulting solid molded article.SOLUTION: There is provided a powder for solid molding contains a particle (A) 10 consisting volume most frequent particle diameter and a particle (B) 20 having smaller volume average particle diameter than that of the particle (A), in which at least one of the particle (A) and the particle (B) has a columnar body shape, a ratio of a volume average particle diameter Mv of the particle (A) and a number average particle diameter Mn of the particle (A) (volume average particle diameter/number average particle diameter) (Mv/Mn) is 2.0 or less, and total of a specific area of the particle (A) and a specific area of the particle (B) is 110 m/kg or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、立体造形用粉末、樹脂粉末、及び立体造形物の製造方法に関する。   The present invention relates to a powder for three-dimensional shaping, a resin powder, and a method for producing a three-dimensional object.

粉末床溶融(PBF:powder bed fusion)方式は、選択的にレーザーを照射して立体造形物を形成するSLS(selective laser sintering)方式や、マスクを使い平面状にレーザーを当てるSMS(selective mask sintering)方式などが知られている。   The powder bed fusion (PBF) method is a selective laser sintering (SLS) method of selectively irradiating a laser to form a three-dimensional object, or an SMS (selective mask sintering) that applies a laser in a planar manner using a mask. ) Method is known.

前記PBF方式は、レーザー光線を金属やセラミック又は樹脂の薄層に選択的にレーザーを選択的に照射することにより粉末を溶融接着させ、成膜した後、前記成膜した膜の上に別の層を形成して同様の操作を繰り返すことにより順次積層して立体造形物を得ることができる(例えば、特許文献1〜3参照)。   In the PBF method, a powder is melted and adhered by selectively irradiating a thin layer of metal, ceramic or resin with a laser beam to form a film, and then another layer is formed on the formed film. Can be sequentially laminated by repeating the same operation to obtain a three-dimensional object (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

本発明は、粒子をより密に詰めることができ、得られる立体造形物の強度を向上することができる立体造形用粉末を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a powder for three-dimensional shaping which can pack particles more densely and can improve the strength of the resulting three-dimensional object.

前記課題を解決するための手段としての本発明の立体造形用粉末は、体積最頻粒径を構成する粒子(A)と、前記粒子(A)の体積平均粒径よりも小さい体積平均粒径を有する粒子(B)と、を含み、前記粒子(A)及び前記粒子(B)の少なくともいずれかが、柱体形状であり、前記粒子(A)の体積平均粒径Mvと前記粒子(A)の個数平均粒径Mnとの比(体積平均粒径/個数平均粒径)(Mv/Mn)が、2.0以下であり、前記粒子(A)の比表面積及び前記粒子(B)の比表面積の合計が、110m/kg以下である。 The powder for three-dimensional shaping | molding of this invention as a means for solving the said subject has a volume average particle diameter smaller than the volume average particle diameter of particle | grains (A) which comprise volume mode particle diameter, and the said particle (A). Particles (B) having at least one of the particles (A) and the particles (B) in the form of a column, and the volume average particle diameter Mv of the particles (A) and the particles (A) The ratio (volume average particle diameter / number average particle diameter) (Mv / Mn) of the number average particle diameter Mn to the number average particle diameter Mn) is 2.0 or less, and the specific surface area of the particles (A) and the particles (B) The total specific surface area is 110 m 2 / kg or less.

本発明によると、粒子をより密に詰めることができ、得られる立体造形物の強度を向上することができる立体造形用粉末を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a powder for three-dimensional shaping, in which particles can be packed more densely and the strength of the resulting three-dimensional object can be improved.

図1は、本発明における立体造形用粉末の層形成状態の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a layer formation state of a powder for three-dimensional shaping in the present invention. 図2Aは、略円柱体の粒子(A)の一例を示す概略斜視図である。FIG. 2A is a schematic perspective view showing an example of a substantially cylindrical particle (A). 図2Bは、図2Aの略円柱体の粒子(A)の側面図である。FIG. 2B is a side view of the substantially cylindrical particle (A) of FIG. 2A. 図2Cは、略円柱体の粒子(A)の頂点を持たない形状の一例を示す側面図である。FIG. 2C is a side view showing an example of a shape having no apex of the substantially cylindrical particle (A). 図2Dは、略円柱体の粒子(A)の頂点を持たない形状の他の一例を示す側面図である。FIG. 2D is a side view showing another example of the shape having no apex of the substantially cylindrical particle (A). 図2Eは、略円柱体の粒子(A)の頂点を持たない形状の他の一例を示す側面図である。FIG. 2E is a side view showing another example of the shape having no vertex of the substantially cylindrical particle (A). 図2Fは、略円柱体の粒子(A)の頂点を持たない形状の他の一例を示す側面図である。FIG. 2F is a side view showing another example of the shape having no vertex of the substantially cylindrical particle (A). 図2Gは、略円柱体の粒子(A)の頂点を持たない形状の他の一例を示す側面図である。FIG. 2G is a side view showing another example of the shape having no vertex of the substantially cylindrical particle (A). 図2Hは、略円柱体の粒子(A)の頂点を持たない形状の他の一例を示す側面図である。FIG. 2H is a side view showing another example of the shape having no apex of the substantially cylindrical particle (A). 図2Iは、略円柱体の粒子(A)の頂点を持たない形状の他の一例を示す側面図である。FIG. 2I is a side view showing another example of the shape having no apex of the substantially cylindrical particle (A). 図3は、柱体の一例を示す写真である。FIG. 3 is a photograph showing an example of a column. 図4は、本発明の立体造形用粉末の粒子における粒径(μm)に対する頻度(個数)を表すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the frequency (number) of the particles of the powder for three-dimensional shaping of the present invention with respect to the particle diameter (μm). 図5は、本発明の立体造形用粉末の粒子における粒径(μm)に対する頻度(体積%)を表すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the frequency (% by volume) with respect to the particle diameter (μm) of the particles of the powder for stereolithography of the present invention. 図6は、従来の立体造形用粉末の層形成状態の一例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing an example of a layer formation state of a conventional powder for three-dimensional shaping. 図7は、比較例3の市販の立体造形用粉末の粒子における粒径(μm)に対する頻度(個数)を表すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the frequency (number of particles) relative to the particle size (μm) of the particles of the commercially available powder for stereolithography of Comparative Example 3. 図8は、比較例3の市販の立体造形用粉末の粒子における粒径(μm)に対する頻度(体積%)を表すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the frequency (volume%) relative to the particle size (μm) of the particles of the commercially available powder for stereolithography of Comparative Example 3. 図9は、立体造形物の製造装置の一例を示す概略説明図である。FIG. 9 is a schematic explanatory view showing an example of a three-dimensional object manufacturing apparatus.

(立体造形用粉末)
本発明の立体造形用粉末は、体積最頻粒径を構成する粒子(A)と、前記粒子(A)の体積平均粒径よりも小さい体積平均粒径を有する粒子(B)と、を含み、前記粒子(A)及び前記粒子(B)の少なくともいずれかが、柱体形状であり、前記粒子(A)の体積平均粒径Mvと前記粒子(A)の個数平均粒径Mnとの比(体積平均粒径/個数平均粒径)(Mv/Mn)が、2.0以下であり、前記粒子(A)の比表面積及び前記粒子(B)の比表面積の合計が、110m/kg以下であり、必要に応じて、その他の成分を含有する。
なお、本発明において、体積最頻粒径とは、粒径ごとの粒度(頻度)分布が、最も高い粒径を意味する。
(Powder for 3D modeling)
The powder for three-dimensional shaping of the present invention includes particles (A) constituting the volume mode particle diameter and particles (B) having a volume average particle diameter smaller than the volume average particle diameter of the particles (A). And at least one of the particles (A) and the particles (B) has a columnar shape, and the ratio of the volume average particle diameter Mv of the particles (A) to the number average particle diameter Mn of the particles (A) (Volume average particle diameter / number average particle diameter) (Mv / Mn) is 2.0 or less, and the total of the specific surface area of the particles (A) and the specific surface area of the particles (B) is 110 m 2 / kg It is the following and contains other components as needed.
In the present invention, the volume mode particle size means the particle size with the highest particle size (frequency) distribution for each particle size.

本発明の立体造形用粉末は、従来の立体造形用粉末では、体積平均粒径が比較的均一な粒子による粉末を用いると、図6に示すように、層を形成したときに粒子間の空隙が多くなり、得られる立体造形物に空隙を生じやすくなることから、立体造形物の強度を確保し難いという問題があるという知見に基づくものである。   In the powder for three-dimensional shaping of the present invention, when powder having particles having a relatively uniform volume average particle diameter is used in the powder for three-dimensional shaping in the prior art, as shown in FIG. This is based on the finding that there is a problem that it is difficult to secure the strength of the three-dimensional object since the void tends to be generated in the resulting three-dimensional object.

前記粒子(A)の比表面積及び前記粒子(B)の比表面積の合計が、110m/kg以下であると、前記粒子の表面が滑らかになり、粒子自体の流動性(滑り性)が高くなることから、前記粒子(A)及び前記粒子(B)それぞれの凝集が生じにくく、2次粒子を形成しにくくなる。図1に示すように、前記粒子(A)及び前記粒子(B)を有する立体造形用粉末は、大径である前記粒子(A)間の空隙に小径の前記粒子(B)が入り込むことにより、体積平均粒径が均一の場合と比較して、得られる立体造形物の充填率がより向上するため、立体造形物の強度を向上することができる。 When the total of the specific surface area of the particles (A) and the specific surface area of the particles (B) is 110 m 2 / kg or less, the surface of the particles becomes smooth and the fluidity (slip) of the particles themselves is high. As a result, aggregation of the particles (A) and the particles (B) is less likely to occur, making it difficult to form secondary particles. As shown in FIG. 1, in the powder for three-dimensional shaping having the particles (A) and the particles (B), the small-diameter particles (B) enter the voids between the large-diameter particles (A). Since the filling rate of the obtained three-dimensional object is further improved as compared with the case where the volume average particle diameter is uniform, the strength of the three-dimensional object can be improved.

前記粒子(A)の比表面積及び前記粒子(B)の比表面積の合計としては、110m/kg以下であり、50m/kg以上100m/kg以下が好ましく、60m/kg以上80m/kg以下がより好ましい。前記粒子(A)の比表面積及び前記粒子(B)の比表面積の合計が、50m/kg以上であると、実質的に粒径が小さくなるため、立体造形用粉末として好ましい。前記粒子(A)の比表面積及び前記粒子(B)の比表面積の合計が、110m/kg以下であると、粒子(A)の流動性(滑り性)が高くなることから、粒子(A)同士が凝集しにくく、粒子(A)の空隙に粒子(B)が入り込みやすくなる。 The sum of the specific surface area of the specific surface area and the particles (B) of the particles (A), or less 110m 2 / kg, preferably from 50 m 2 / kg or more 100 m 2 / kg or less, 60 m 2 / kg or more 80 m 2 / Kg or less is more preferable. If the total of the specific surface area of the particles (A) and the specific surface area of the particles (B) is 50 m 2 / kg or more, the particle size is substantially reduced, it is preferable as a powder for three-dimensional shaping. When the total of the specific surface area of the particles (A) and the specific surface area of the particles (B) is 110 m 2 / kg or less, the flowability (slidability) of the particles (A) is increased. ) Are hard to aggregate, and the particles (B) easily enter the voids of the particles (A).

前記粒子(A)の比表面積及び前記粒子(B)の比表面積の合計は、例えば、以下のようにして、求めることができる。
本発明において、粒子の比表面積とは、下記式(1)と定義する。
粒子の総表面積は、1粒子ごとに表面積を求め、粒子数の分の各粒子の表面積を合計することにより算出できる。
粒子の総体積、及び粒子の密度の求め方は、後に記載する。
The total of the specific surface area of the particles (A) and the specific surface area of the particles (B) can be determined, for example, as follows.
In the present invention, the specific surface area of particles is defined as the following formula (1).
The total surface area of the particles can be calculated by obtaining the surface area for each particle and summing the surface area of each particle for the number of particles.
The determination of the total volume of particles and the density of particles will be described later.

1粒子の表面積Sは、粒子の形状を球形と仮定し、粒子の粒径をdとすると、下記式(2)のように表される。
S=πd ・・・式(2)
前記式(2)より、1粒子ごとに表面積を求め、粒子数の分の各粒子の表面積を合計することにより粒子の総表面積を算出できる。
The surface area S of one particle is represented by the following formula (2), assuming that the shape of the particle is spherical and the particle diameter of the particle is d.
S = πd 2 equation (2)
The total surface area of the particles can be calculated by finding the surface area for each particle from the above equation (2) and summing the surface areas of the particles for the number of particles.

粒子の粒径dは、例えば、フロー式粒度分布測定機(装置名:FPIA3000、マルバーン社製)を用いて、以下のようにして測定することができる。
まず、フィルターに通すことにより微細なごみを取り除いた水10mL中に、ノニオン系界面活性剤を数滴加えた後、粒径の範囲(例えば、円相当径:0.50μm以上200.00μm未満)を規定した測定対象の粒子数が、水1×10−3cm当たり20個以下となるように、立体造形用粉末を加える。なお、前記ノニオン系界面活性剤としては、商品名:コンタミノンN(和光純薬工業株式会社製)が好ましい。次に、前記立体造形用粉末を含む前記水に、超音波分散器(装置名:UH−50、STM社製)を用いて、20kHz、50W/10cmの条件で1分間分散処理を行った後、更に4分間分散処理を行う。前記立体造形用粉末の粒子濃度が3,000個/1×10−3cm以上7,000個/1×10−3cm以下の立体造形用粉末分散液を用いることにより、前記フロー式粒度分布測定機を使用して、規定した粒径の範囲の粒子の粒度分布を測定する。
前記フロー式粒度分布測定機において、前記立体造形用粉末分散液は、流れ方向に沿って広がるフラットで偏平な透明フローセル内の流路を通過する。ここで、ストロボとCCDカメラとが、前記透明フローセルを挟み込む位置に配置される。前記ストロボが前記透明フローセル内の流路の流れ方向に対して交差する方向に光を照射することにより、前記透明フローセルを前記光が通過し、前記透明フローセル内に光路が形成される。
前記立体造形用粉末分散液が前記透明フローセル内の流路を流れる間に、前記ストロボから1/60秒間間隔で光を照射し、前記ストロボが光を照射するタイミングと同期するタイミングで、前記CCDカメラが前記透明フローセルを撮影することにより、前記透明フローセル内を流れる前記立体造形用粉末のうち、前記規定した粒径の範囲にあり、且つ、前記透明フローセルが偏平である方向と平行する向きにある粒子が、2次元画像として撮影される。これにより、円相当径の分布に基づく粒子数、及び規定された円相当径を有する粒子数を測定することができる。また、得られた粒子数は、0.50μm〜200μmの粒径の範囲に応じて、1,024チャンネルに分割して得ることができる。
粒子の直径をdとし、各チャンネルの中間値を粒径と定義することにより、各チャンネルの粒径範囲にある粒子数をnとして算出することができる。
The particle diameter d of the particles can be measured, for example, using a flow type particle size distribution measuring device (device name: FPIA 3000, manufactured by Malvern Co., Ltd.) as follows.
First, after adding a few drops of nonionic surfactant to 10 mL of water from which fine dust has been removed by passing through a filter, the particle size range (for example, equivalent circle diameter: 0.50 μm or more but less than 200.00 μm) The powder for three-dimensional modeling is added so that the number of particles to be measured which is specified is 20 or less per 1 × 10 −3 cm 3 of water. In addition, as said nonionic surfactant, brand name: Contaminone N (made by Wako Pure Chemical Industries Ltd.) is preferable. Next, the water containing the powder for three-dimensional modeling was subjected to a dispersion treatment for 1 minute under the conditions of 20 kHz and 50 W / 10 cm 3 using an ultrasonic disperser (device name: UH-50, manufactured by STM). After that, the dispersion process is performed for 4 minutes. The flow type is obtained by using the powder dispersion for three-dimensional shaping having a particle concentration of 3,000 / 1 × 10 −3 cm 3 or more and 7,000 / 1 × 10 −3 cm 3 or less of the powder for three-dimensional shaping. The particle size distribution of the particles in the defined particle size range is measured using a particle size distribution analyzer.
In the flow type particle size distribution measuring device, the powder dispersion for three-dimensional modeling passes through a flow path in a flat and flat transparent flow cell which spreads along the flow direction. Here, a strobe and a CCD camera are disposed at positions sandwiching the transparent flow cell. When the strobe irradiates light in a direction intersecting the flow direction of the flow path in the transparent flow cell, the light passes through the transparent flow cell, and an optical path is formed in the transparent flow cell.
While the powder dispersion liquid for three-dimensional modeling flows through the flow path in the transparent flow cell, light is emitted from the strobe at an interval of 1/60 seconds, and the CCD is synchronized with the timing when the strobe emits the light. When the camera captures an image of the transparent flow cell, the powder is in the range of the defined particle diameter of the powder for three-dimensional modeling flowing in the transparent flow cell, and in a direction parallel to the direction in which the transparent flow cell is flat. Certain particles are taken as two-dimensional images. Thereby, the number of particles based on the distribution of the equivalent circle diameter and the number of particles having the defined equivalent circle diameter can be measured. Further, the number of particles obtained can be divided into 1,024 channels according to the range of the particle diameter of 0.50 μm to 200 μm.
The particle number can be calculated as n by defining the particle diameter as d and defining the median value of each channel as the particle diameter.

前記粒子の粒径としては、個数平均粒径Mn、及び体積平均粒径Mvを用いることができる。
前記個数平均粒径Mnは、測定により得られたd、及び粒子数nより、下記式(3)を用いて算出することができる。
前記体積平均粒径Mvは、前記個数平均粒径Mnと同様に、下記式(4)を用いて算出することができる。
前記個数平均粒径Mn、及び前記体積平均粒径Mvの算出方法は、基本的に、フロー式粒度分布測定機(装置名:FPIA3000、マルバーン社製)に付属する算出ソフトの計算内容に準じる。
As the particle diameter of the particles, number average particle diameter Mn and volume average particle diameter Mv can be used.
The number average particle diameter Mn can be calculated from d obtained by measurement and the number n of particles using the following equation (3).
The volume average particle diameter Mv can be calculated using the following equation (4), similarly to the number average particle diameter Mn.
The method of calculating the number average particle diameter Mn and the volume average particle diameter Mv is basically in accordance with the calculation contents of calculation software attached to a flow type particle size distribution measuring device (device name: FPIA 3000, manufactured by Malvern Co., Ltd.).

粒子の直径をdとし、各チャンネルの中間値を粒子径と定義し、各チャンネルに対する粒子数をグラフにすることにより、粒子個数分布を得ることができる(図4)。   The particle number distribution can be obtained by defining the particle diameter as d, defining the mean value of each channel as the particle diameter, and graphing the number of particles for each channel (FIG. 4).

前記粒子体積分布は、例えば、フロー式粒度分布測定機(装置名:FPIA3000、マルバーン社製)を用いて測定することができる。
1粒子の体積Vは、下記式(5)より求めることができる。
V=1/6πd ・・・式(5)
ここで、粒子の総体積は、1粒子ごとに体積Vを求め、前述した各チャンネルの粒子径と、個数のデータを用いて、粒子数の分の各粒子の体積を合計することにより算出できる。
各チャンネルの体積比率(%)を算出し、各チャンネルに対する体積比率(%)をグラフにすることにより、粒子体積分布を得ることができる(図5)。
The particle volume distribution can be measured, for example, using a flow type particle size distribution measuring device (device name: FPIA 3000, manufactured by Malvern Co., Ltd.).
The volume V of one particle can be determined from the following equation (5).
V = 1 / 6πd 3 equation (5)
Here, the total volume of the particles can be calculated by calculating the volume V for each particle and summing the volume of each particle for the number of particles using the particle diameter of each channel described above and the data of the number .
The particle volume distribution can be obtained by calculating the volume ratio (%) of each channel and graphing the volume ratio (%) for each channel (FIG. 5).

図4及び図5は、本発明の立体造形用粉末の測定結果の一例であるが、本発明の立体造形用粉末の粒子個数分布、及び粒子体積分布には、明確な2つの粒度分布ピークの存在が認められる。
これに対し、比較例3の市販の立体造形用粉末の粒子個数分布、及び粒子体積分布には、明確な2つの粒度分布ピークの存在が認められず、本発明の立体造形用粉末とは、全く異なる粉末であることがわかる(図7及び図8)。
4 and 5 show an example of the measurement results of the powder for three-dimensional shaping according to the present invention, but the particle number distribution and the particle volume distribution of the powder for three-dimensional shaping according to the present invention Existence is recognized.
On the other hand, the existence of two clear particle size distribution peaks is not recognized in the particle number distribution and the particle volume distribution of the commercially available powder for stereolithography of Comparative Example 3, and the powder for stereolithography of the present invention is It turns out that it is a completely different powder (FIG. 7 and FIG. 8).

前記粒子の密度、即ち、粉末を構成する物質の密度を求める方法としては、前記粒子の密度を測定して求める方法、化学便覧等を用いて調べる方法などが挙げられる。
前記粉末を構成する物質の密度を測定して求める方法としては、例えば、前記粉末を構成する物質を用いて、気泡を含まず、質量が数g程度の加熱成型物を作製し、アルキメデス法を用いることにより、測定することができる。
Examples of the method of determining the density of the particles, that is, the density of the substance constituting the powder include a method of measuring and determining the density of the particles, a method of examining using a chemical manual, and the like.
As a method of measuring and determining the density of the substance that constitutes the powder, for example, using a substance that constitutes the powder, a heat-formed product having a mass of about several g is prepared without bubbles, and the Archimedes method is used. By using, it can measure.

前記アルキメデス法は、液体中に固体を沈めた場合に、沈めた固体の体積と等しい体積分の液体の重量と同じ重量の分、固体が液体から浮力を受けるというアルキメデスの原理を用いることにより、沈めた固体の密度を求める方法である。
固体の質量をm、固体の体積をVとすると、固体の見かけ密度ρは、下記式(6)で表される。
ρ=m/V ・・・式(6)
液体中における固体の質量mは、液体の密度をDとすると、下記式(7)で表される。
=m−DV ・・・式(7)
したがって、前記式(6)及び前記式(7)より、固体の見かけ密度ρは、下記式(8)で表される。
The Archimedes method uses the Archimedes principle that, when a solid is submerged in a liquid, the solid receives buoyancy from the liquid by a weight equal to the weight of the liquid equal to the volume of the submerged solid, It is a method to determine the density of the solid that has sunk.
Assuming that the mass of the solid is m and the volume of the solid is V, the apparent density ρ a of the solid is represented by the following formula (6).
a a = m / V equation (6)
The mass ml of the solid in the liquid is represented by the following formula (7), where D is the density of the liquid.
m l = m-DV equation (7)
Therefore, the apparent density a a of a solid is represented by the following equation (8) from the above equation (6) and the above equation (7).

バネ定数kであり重力方向に固定されたバネ及び重りを用いても、固体の見かけ密度ρを求めることができる。
まず、重りを吊るさない状態のバネの下端の位置をS、空気中で重力方向に重りを吊るしたときのバネの下端の位置をS、液体中で重力方向に重りを吊るしたときのバネの下端の位置をSとすると、固体の質量をm、及び液体中における固体の質量mは、下記式(9)及び式(10)のように表される。
m=k(S−S) ・・・式(9)
=k(S−S) ・・・式(10)
したがって、固体の見かけ密度ρは、S、S、S、及びDを用いて、下記式(11)のように表すことができる。
すなわち、固体の見かけ密度ρは、バネ定数kに依存しないため、バネ定数kに関係なく、固体の見かけ密度ρを求めることができる。
The apparent density a a of a solid can also be determined by using a spring and a weight having a spring constant k and fixed in the direction of gravity.
First, the position of the lower end of the spring without hanging the weight is S 0 , the position of the lower end of the spring when hanging the weight in the direction of gravity in air is S A , when the weight is suspended in the direction of gravity in the liquid Assuming that the position of the lower end of the spring is S B , the mass of the solid is m, and the mass of the solid in the liquid ml is expressed as the following formula (9) and formula (10).
m = k (S A −S 0 ) formula (9)
m l = k (S B −S 0 ) formula (10)
Therefore, the apparent density a a of a solid can be expressed as in the following equation (11) using S 0 , S A , S B , and D.
That is, since the apparent density a a of the solid does not depend on the spring constant k, the apparent density a a of the solid can be obtained regardless of the spring constant k.

開気孔のある固体を用いる場合は、液体中に前記個体を浸して密度を測定した後、前記固体を空気中に戻し、前記固体の表面に付いた液体を拭き取り、空気中で測定した時のバネの位置をS’とすると、前記固体の密度ρは、下記式(12)により求めることができる。
When using a solid having an open pore, the solid is immersed in a liquid and the density is measured, then the solid is returned to the air, the liquid adhering to the surface of the solid is wiped off, and the measurement is made in the air. Assuming that the position of the spring is S A ′, the density ρ of the solid can be obtained by the following equation (12).

<粒子(A)>
前記粒子(A)は、前記立体造形用粉末において、体積最頻粒径を構成し、更に必要に応じてその他の成分を含む。
<Particle (A)>
The particles (A) constitute, in the powder for three-dimensional shaping, a volume mode particle diameter, and further contain other components as necessary.

前記粒子(A)の体積平均粒径としては、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、20μm以上120μm以下が好ましく、20μm以上110μm以下がより好ましく、20μm以上100μm以下がさらに好ましく、寸法安定性の点から、50μm以上100μm以下が特に好ましい。前記粒子(A)の体積平均粒径は、例えば、前記立体造形用粉末において粒子(A)及び粒子(B)を分離し、分離した前記粒子(A)について、フロー式粒度分布測定機(装置名:FPIA3000、マルバーン社製)を用いて測定することができる。   There is no restriction | limiting in particular as a volume average particle diameter of the said particle (A), Although it can select suitably according to the objective, 20 micrometers or more and 120 micrometers or less are preferable, 20 micrometers or more 110 micrometers or less are more preferable, 20 micrometers or more 100 micrometers or less More preferably, in view of dimensional stability, 50 μm or more and 100 μm or less is particularly preferable. The volume average particle diameter of the particles (A) is, for example, a particle size distribution measuring device of flow type (apparatus for separating the particles (A) and the particles (B) and separating the particles (A) in the powder for three-dimensional shaping) Name: FPIA 3000, manufactured by Malvern, Inc.) can be used.

前記立体造形用粉末における粒子(A)の分離手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、篩、分級機などが挙げられる。これらの中でも、粒子(A)の表面が影響を受けにくい篩が好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a separation means of the particle | grains (A) in the powder for three-dimensional shaping | molding, According to the objective, it can select suitably, For example, a sieve, a classifier, etc. are mentioned. Among these, the sieve in which the surface of particle (A) is not easily affected is preferable.

前記立体造形用粉末は、粒径分布において、前記粒子(A)及び前記粒子(B)の少なくとも2つのピークを有する。前記粒径分布としては、例えば、フロー式粒度分布測定機(装置名:FPIA3000、マルバーン社製)を用いて求めることができる。
図4は、粒径(μm)に対する頻度(個数)を表すグラフである。図5は、粒径(μm)に対する頻度(体積%)を表すグラフである。図4及び図5から、本発明の立体造形用粉末が、粒径分布において、2つのピークを有することが分かる。
The powder for three-dimensional shaping has at least two peaks of the particles (A) and the particles (B) in a particle size distribution. The particle size distribution can be determined, for example, using a flow type particle size distribution measuring device (device name: FPIA 3000, manufactured by Malvern Co., Ltd.).
FIG. 4 is a graph showing the frequency (number) with respect to the particle size (μm). FIG. 5 is a graph showing the frequency (volume%) with respect to the particle size (μm). It can be seen from FIGS. 4 and 5 that the powder for stereolithography of the present invention has two peaks in the particle size distribution.

前記粒子(A)の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、柱体形状、球などが挙げられる。これらの中でも、粒子をより密に詰めることができる点から、柱体形状が好ましい。
前記立体造形用粉末は、個々の粒子(A)の形状が独立した柱体形状であることが好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as a shape of the said particle | grain (A), According to the objective, it can select suitably, For example, column shape, a sphere, etc. are mentioned. Among these, a cylindrical shape is preferable in that particles can be packed more densely.
It is preferable that the said powder for three-dimensional shaping | molding is a columnar shape which the shape of each particle | grain (A) became independent.

前記柱体形状としては、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、略円柱体、直方体などが挙げられる。前記柱体形状であることにより、粒子(A)を隙間なく詰めることができ、得られる立体造形物の強度を向上することができる。
前記柱体形状としては、向かい合う面を有することが好ましい。前記向かい合う面は傾斜がついていてもよく、生産性とレーザー造形の安定性から、平行で互いに傾斜がついていないものがより好ましい。なお、前記粒子の形状は、例えば、走査型電子顕微鏡(装置名:S4200、株式会社日立製作所製)、湿式フロー式粒子径・形状分析装置(装置名:FPIA−3000、シスメックス株式会社製)などにより観察することができる。得られた粒子を球状化処理したり、外添加材で処理したりして、粉体流動性をさらに向上してもよい。
There is no restriction | limiting in particular as said column shape, Although it can select suitably according to the objective, A substantially cylindrical body, a rectangular parallelepiped, etc. are mentioned. By being in the columnar shape, the particles (A) can be packed without gaps, and the strength of the three-dimensional object to be obtained can be improved.
It is preferable that the column shape have opposing surfaces. The facing surfaces may be inclined, and in terms of productivity and stability of laser shaping, parallel and non-inclined ones are more preferable. The shape of the particles may be, for example, a scanning electron microscope (device name: S4200, manufactured by Hitachi, Ltd.), a wet flow particle diameter / shape analyzer (device name: FPIA-3000, manufactured by Sysmex Corporation), etc. Can be observed. The obtained particles may be spheroidized or treated with an external additive to further improve powder flowability.

前記柱体形状の底面における直径又は長辺に対する高さの比としては、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倍以上5倍以下が好ましく、0.7倍以上2倍以下がより好ましく、0.8倍以上1.5倍以下が特に好ましい。
前記柱体形状の底面における直径及び長辺に対する高さは、例えば、走査型電子顕微鏡を用いて、300倍の倍率における粒子(A)及び粒子(B)の画像を確認し、少なくとも20個の柱体について、基準長を元に柱体の底面における直径又は長辺と、高さとを実測し、その平均値より算出することができる。
前記走査型電子顕微鏡としては、例えば、装置名:S4200(株式会社日立製作所製)を用いることができる。
The ratio of the height to the diameter or the long side of the bottom of the column shape is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 0.5 times or more and 5 times or less, 0.7 It is more preferably twice or more and twice or less and particularly preferably 0.8 times or more and 1.5 times or less.
The diameter at the bottom of the column shape and the height relative to the long side are, for example, at least 20 images of particles (A) and particles (B) at 300 × magnification using a scanning electron microscope. The diameter or the long side of the bottom of the column and the height of the column can be measured based on the reference length, and can be calculated from the average value thereof.
As the scanning electron microscope, for example, an apparatus name: S4200 (manufactured by Hitachi, Ltd.) can be used.

−略円柱体−
前記略円柱体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真円柱体、楕円柱体などが挙げられる。これらの中でも、真円柱体が好ましい。なお、前記略円柱体の円部分は、一部が欠けていてもよい。また、略円とは、長径と短径との比(長径/短径)が、1〜10であるものを意味する。
-Almost cylindrical body-
There is no restriction | limiting in particular as said substantially cylindrical body, According to the objective, it can select suitably, For example, a true cylinder body, an elliptical cylinder body, etc. are mentioned. Among these, a true cylinder is preferable. The circular portion of the substantially cylindrical body may be partially missing. In addition, the substantially circular means that the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) is 1 to 10.

また、前記略円柱体は、略円の向かい合う面を有することが好ましい。
前記向かい合う面の円の大きさが多少ずれていてもよいが大きい面と小さい面との円の直径の比(大きい面/小さい面)としては、1.5倍以下が好ましく、形が統一されていた方が密度を詰めることができる点から、1.1倍以下がより好ましい。
Moreover, it is preferable that the said substantially cylindrical body has the surface where a substantially circle faces.
The sizes of the circles on the facing surfaces may be somewhat different, but 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, and the shape is unified In order to reduce the density, it is more preferable to use 1.1 times or less.

前記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することができるが、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は、前記直径とは、長径を意味する。
前記略円柱体の高さ(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 the said substantially cylindrical body, Although it can select 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 elliptical, the said diameter means a long diameter.
There is no restriction | limiting in particular as height (distance between both surfaces) of the said substantially cylindrical body, Although it can select suitably according to the objective, 5 micrometers or more and 200 micrometers or less are preferable.

−直方体−
前記直方体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、長方体、立方体などが挙げられる。これらの中でも、立方体が好ましい。なお、前記直方体は、一部が欠けていてもよいが、分散度が狭まりより密に詰まる点から、各辺の長さが近しい正方形が好ましい。
また、前記直方体は、長方形又は正方形の向かい合う面を有することが好ましい。
-Rectangular solid-
There is no restriction | limiting in particular as said rectangular parallelepiped, According to the objective, it can select suitably, For example, a rectangle, a cube, etc. are mentioned. Among these, a cube is preferable. Although the rectangular parallelepiped may be partially missing, it is preferably a square whose sides are close in length, from the viewpoint that the degree of dispersion narrows and is densely packed.
Further, it is preferable that the rectangular parallelepiped has a rectangular or square facing surface.

前記直方体の底面における各辺としては、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。なお、前記各辺における長辺は、直方体の1つの面を底面としたときの最も長い辺であり、前記直方体が立方体である場合は、底面の等しい長さの辺のうちの1辺である。
前記直方体の高さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5μm以上200μm以下が好ましい。前記高さとは、直方体の底面に対する高さ方向を意味する。
There is no restriction | limiting in particular as each side in the bottom face of the said rectangular parallelepiped, Although it can select suitably according to the objective, 5 micrometers or more and 200 micrometers or less are preferable. The long side in each side is the longest side when one face of the rectangular parallelepiped is the bottom, and when the rectangular parallelepiped is a cube, it is one of the sides having the same length in the bottom. .
There is no restriction | limiting in particular as height of the said rectangular parallelepiped, Although it can select suitably according to the objective, 5 micrometers or more and 200 micrometers or less are preferable. The height means the height direction with respect to the bottom of the rectangular parallelepiped.

前記柱体の面と面の間の高さを形成する辺は、切断時に樹脂が軟化し、つぶれた状態(円柱形ではたる型)も本発明の範囲に含まれるが、弧を描くもの同士で空間を空けてしまうことから、粉末を密に詰めることができる点から、辺が直線状になっているものが好ましい。前述したように、粉体側面に押し当てた面を持つ多角柱が、接する面での隙間がすくなる分、密につめることができるためより好ましい。   The sides forming the height between the faces of the column are softened at the time of cutting, and the crushed state (cylindrical in a cylindrical shape) is also included in the scope of the present invention. In order to space the space, it is preferable that the side is linear since the powder can be packed densely. As described above, a polygonal column having a surface pressed against the powder side is more preferable because it can be densely packed because the gap at the contact surface becomes narrow.

前記柱体形状の高さとしては、体積平均粒径が、20μm以上100μmとなる長さが好ましく、特に高さが均一で粉の形や大きさに偏りがなく、同一な集合体として形成された単分散に近いものの方がより好ましい。
前記略円柱体においては、直径と高さが近いものがより再現性の観点から好ましく、同様な理由で直方体についても辺と高さが等しい立方体がより好ましい。
The height of the column shape is preferably such a length that the volume average particle diameter is 20 μm or more and 100 μm, and in particular, the height is uniform, there is no bias in the shape and size of the powder, and they are formed as an identical aggregate Those close to monodispersion are more preferable.
Among the substantially cylindrical bodies, those close in diameter and height are preferable from the viewpoint of reproducibility, and for the same reason, cubes having equal sides and heights are more preferable for a rectangular parallelepiped.

図3は、柱体の一例を示す写真である。
なお、図3は、SEM(走査型電子顕微鏡)観察による写真である。
FIG. 3 is a photograph showing an example of a column.
In addition, FIG. 3 is a photograph by SEM (scanning electron microscope) observation.

図3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。   As shown in FIG. 3, the column body 21 has a first surface 22, a second surface 23 and a side surface 24. The first surface 22 has a first opposing surface 22 a and an outer peripheral region 22 b of the first surface which is shaped so as to extend along the side surface 24. The outer peripheral region 22b of the first surface is a surface that is continuous with the first opposing surface 22a via a curved surface, and is substantially orthogonal to the first opposing surface 22a. The second surface 23 has a second opposing surface 23 a facing the first opposing surface 22 a and an outer peripheral region 23 b of the second surface which is a shape extended along the side surface 24. The outer peripheral region 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. In addition, an outer peripheral region 22b of the first surface and an outer peripheral region 23b of the second surface extend on the side surface 24.

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3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。
The shapes 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 "the outer peripheral region") may be any shape that can be distinguished on the side surface 24 and the SEM image. It includes 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, and a shape in which a space exists between the outer peripheral region and the side surface 24. The outer peripheral region 22 b of the first surface and the outer peripheral region 23 b of the second surface are preferably provided in the same surface direction as the surface direction of the side surface 24.
As shown in FIG. 3, the outer peripheral region 22 b of the first surface and the outer peripheral region 23 b of the second surface extend along the side surface 24 and are located on the side surface 24. Further, the characteristic structure of the first surface and the second surface covering the vicinity of the connection region between the outer peripheral region 22b of the first surface and the outer peripheral region 23b of the second surface and the side surface 24 is a bottle cap shape Also called.

前記柱体形状の粒子(A)は、底面と上面とを有するが、粒子(A)の端部が頂点を持たない形状であることがより好ましい。前記頂点とは、柱体形状の中に存在する角の部分をいう。例えば、図2Aに示す円柱体の側面図は図2Bで表される。この場合、長方形の形状を有しており、角の部分、即ち頂点が4箇所存在する。この頂点を持たない形状の一例を図2Cから図2Iに示す。実際に頂点の有無を確認するためには、前記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2Cから図2Iのように端部が円弧によって構成される場合は頂点を持たないことになる。
このように、柱体形状の粒子(A)において頂点を持たないような形状にすることで、流動性が向上し、充填密度をより一層高めることができ、立体造形物の強度を高める上で非常に有効である。
It is more preferable that the columnar particle (A) has a bottom surface and an upper surface, but the end of the particle (A) has a shape having no apex. The vertex refers to a portion of a corner present in the cylindrical shape. For example, a side view of the cylinder shown in FIG. 2A is represented in FIG. 2B. In this case, it has a rectangular shape, and there are four corner parts, that is, four vertices. An example of the shape having no vertex is shown in FIGS. 2C to 2I. In order to actually confirm the presence or absence of the apex, it can be determined from the projection image on the side surface of the cylindrical particle. For example, the side surface of the columnar particle is observed using a scanning electron microscope (device name: S4200, manufactured by Hitachi, Ltd.) or the like to obtain a two-dimensional image. In this case, the projected image is a quadrilateral, and if a portion formed by two adjacent sides is an end, if formed by only two adjacent straight lines, a corner is formed and has an apex. In the case where the end is formed by a circular arc as shown in FIGS. 2C to 2I, it has no vertex.
As described above, by forming the columnar particles (A) so as not to have an apex, the flowability is improved, the packing density can be further enhanced, and the strength of the three-dimensional object is enhanced. It is very effective.

前記立体造形用粉末の柱体形状の粒子(A)すべてにおいて、柱体形状の中に存在する角の部分である前記頂点を持たなくすることが最も好ましく、頂点を持たない柱体形状の粒子(A)の割合が高い方がより好ましい。具体的には、すべての柱体形状の粒子(A)に対する頂点を持たない柱体形状の粒子(A)の含有比率は、30%以上が好ましく、50%以上がより好ましく、75%以上がさらに好ましく、90%以上が特に好ましい。これにより、粉末の流動性が高まり、本発明の効果がより高まる。   In all the columnar particles (A) of the powder for three-dimensional modeling, it is most preferable not to have the apex, which is a portion of a corner existing in the columnar shape, and a columnar particle having no apex It is more preferable that the ratio of (A) is high. Specifically, the content ratio of column-shaped particles (A) having no apex to all column-shaped particles (A) is preferably 30% or more, more preferably 50% or more, and 75% or more. More preferably, 90% or more is particularly preferable. Thereby, the flowability of the powder is enhanced, and the effect of the present invention is further enhanced.

前記頂点の有無を判別する方法としては、例えば、前述のように走査型電子顕微鏡(装置名:S4200、株式会社日立製作所製)等を用いて粉末を観察し、得られた二次元像からすべての柱体粒子に対する頂点を持たない柱体粒子の割合を求めることによって判別することができる。例えば、上記の方法により10視野の二次元像を撮影し、全柱体形状の粒子(A)に対する頂点を持たない柱体形状の粒子(A)の割合を求め、平均することにより求めることができる。
なお、前記頂点を持たない柱体形状の粒子(A)においては、整った略円柱体あるいは多角柱体である必要はなく、側面の投影像においてくびれを有する形状や、端部が引き伸ばされた形状、あるいは押しつぶされたり、曲がったりした形状のものを含んでいてもよい。
As a method of determining the presence or absence of the apex, for example, as described above, the powder is observed using a scanning electron microscope (apparatus name: S4200, manufactured by Hitachi, Ltd.) or the like, and all obtained two-dimensional images The determination can be made by determining the proportion of columnar particles having no vertex with respect to the columnar particles of. For example, a two-dimensional image of 10 fields of view is photographed by the above method, and the ratio of columnar-shaped particles (A) having no vertex to the total columnar-shaped particles (A) is determined and averaged. it can.
In the cylindrical particle (A) having no apexes, it is not necessary to have a substantially cylindrical or polygonal cylinder, but the projected image of the side has a shape with a constriction or the end portion is elongated. It may include a shape or a shape which is crushed or bent.

このように、粉末中の柱体形状の粒子(A)について頂点を持たない形状にする方法としては、柱体形状の粒子(A)の頂点を丸めることが可能な方法であれば、いずれの方法でも使用可能であり、例えば、高速回転式の機械粉砕や高速衝撃式の機械粉砕、あるいは機械摩擦により表面溶融など、従来公知の球形化処理装置を使用することができる。   Thus, as a method of making the shape of columnar-shaped particles (A) in the powder not have an apex, any method can be used as long as the apex of the columnar-shaped particles (A) can be rounded. Methods known in the art may also be used, for example, conventionally known spheronizing apparatus, such as high-speed rotary mechanical grinding, high-speed impact mechanical grinding, or surface melting by mechanical friction.

前記粒子(A)の、ISO 3146に準拠して測定したときの融点としては、100℃以上であると、製品の外装等に使用されうる耐熱温度の範囲であるため好ましく、150℃以上であることがより好ましく、200℃以上であることが特に好ましい。なお、前記融点は、ISO 3146(プラスチック転移温度測定方法、JIS K7121)に準拠して、示差走査熱量測定(DSC)を用いて測定することができ、複数の融点が存在する場合は、高温側の融点を使用する。   The melting point of the particles (A) as measured according to ISO 3146 is preferably 100 ° C. or higher because it is within the heat resistant temperature range that can be used for the exterior of a product, etc., and is 150 ° C. or higher Is more preferable, and particularly preferably 200.degree. C. or more. The melting point can be measured using differential scanning calorimetry (DSC) in accordance with ISO 3146 (plastic transition temperature measurement method, JIS K 7121), and when a plurality of melting points exist, the high temperature side Use the melting point of

前記粒子(A)の比重としては、0.8以上が好ましい。前記比重が、0.8以上であると、リコート時の粒子の2次凝集を抑止できるため好ましい。また、前記粒子(A)の比重としては、金属を代替する軽量化のニーズから、3.0以下が好ましい。前記比重は、真比重を測定することにより、求めることができる。
前記真比重の測定は、例えば、前記粒子(A)を入れたサンプルの体積を予め求めておき、気相置換法を用いた乾式自動密度計(装置名:アキュピック1330、株式会社島津製作所製)を用いて、一定温度で気体(Heガス)の体積と圧力とを変化させ、前記サンプルの体積から質量を計測し、サンプルの密度を測定することにより、求めることができる。
The specific gravity of the particles (A) is preferably 0.8 or more. When the specific gravity is 0.8 or more, secondary aggregation of particles at the time of recoating can be suppressed, which is preferable. Further, the specific gravity of the particles (A) is preferably 3.0 or less from the needs of weight reduction to replace metal. The specific gravity can be determined by measuring the true specific gravity.
For the measurement of the true specific gravity, for example, the volume of a sample containing the particles (A) is obtained in advance, and a dry-type automatic densitometer using a vapor phase displacement method (apparatus name: Accupic 1330, manufactured by Shimadzu Corporation) By changing the volume and pressure of gas (He gas) at a constant temperature using the above, the mass can be measured from the volume of the sample, and the density of the sample can be determined.

前記粒子(A)の平均円形度としては、0.5μm以上200μm以下の粒径の範囲において、0.7以上0.98以下が好ましく、0.83以上0.98以下がより好ましい。前記平均円形度としては、例えば、湿式フロー式粒子径・形状分析装置(装置名:FPIA−3000、シスメックス株式会社製)を用いて測定することができ、前記立体造形用粉末について円形度を測定し、それらを算術平均した値が平均円形度として表される。前記円形度を簡易的に求める方法としては、例えば、湿式フロー式粒子径・形状分析装置(装置名:FPIA−3000、マルバーン社製)を用いて測定することにより、数値化することができる。この装置は、ガラスセル中を流れる懸濁液中の粒子画像をCCDで高速撮像し、個々の粒子画像をリアルタイムに解析することができ、このような粒子を撮影し、画像解析を行う装置が、本発明の平均円形度を求める上で有効である。測定カウント数としては、特に制限はないが、3,000以上7,000以下が好ましい。   The average circularity of the particles (A) is preferably 0.7 or more and 0.98 or less, and more preferably 0.83 or more and 0.98 or less, in the particle diameter range of 0.5 μm or more and 200 μm or less. The average degree of circularity can be measured, for example, using a wet flow type particle size and shape analyzer (apparatus name: FPIA-3000, manufactured by Sysmex Corporation), and the degree of circularity of the powder for three-dimensional shaping is measured The value obtained by arithmetically averaging them is expressed as an average circularity. The method of simply determining the circularity can be quantified, for example, by measurement using a wet flow type particle size and shape analyzer (apparatus name: FPIA-3000, manufactured by Malvern Co., Ltd.). This device can rapidly capture particle images in a suspension flowing in a glass cell with a CCD, analyze each particle image in real time, and capture such particles and perform an image analysis. It is effective in determining the average circularity of the present invention. The measurement count number is not particularly limited, but is preferably 3,000 or more and 7,000 or less.

本発明においての前記粒子(A)は、熱可塑性樹脂を用いることができる。前記熱可塑性樹脂とは、熱をかけると可塑化し、溶融するものを意味する。前記熱可塑性樹脂の中でも、結晶性熱可塑性樹脂を用いてもよい。なお、前記結晶性樹脂とは、ISO 3146(プラスチック転移温度測定方法、JIS K7121)の測定をした場合に、融解ピークを有するものを意味する。
また、本発明における粒子(A)は、結晶性樹脂に限られるのもではなく、非結晶性樹脂であってもよい。
As the particles (A) in the present invention, a thermoplastic resin can be used. The thermoplastic resin means one that is plasticized and melted when heat is applied. Among the thermoplastic resins, crystalline thermoplastic resins may be used. In addition, when the said crystalline resin is measured by ISO 3146 (the plastic transition temperature measuring method, JISK7121), it means what has a melting peak.
Further, the particles (A) in the present invention are not limited to crystalline resins, but may be non-crystalline resins.

前記結晶性熱可塑性樹脂としては、熱処理、延伸、結晶核材、超音波処理等、外部刺激の方法により、結晶サイズや結晶配向が制御されている結晶性熱可塑性樹脂が高温リコート時のエラーが発生しにくいことから好ましい。   As the crystalline thermoplastic resin, an error occurs when the crystalline thermoplastic resin whose crystal size and crystal orientation are controlled by a method of external stimulation such as heat treatment, drawing, a crystal nucleus material, ultrasonic treatment, etc. is subjected to high temperature recoating It is preferable because it does not easily occur.

−結晶性熱可塑性樹脂−
前記結晶性熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアリールケトン、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー(LCP)、ポリアセタール(POM、融点:175℃)、ポリイミド、フッ素樹脂等のポリマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Crystalline thermoplastic resin-
There is no restriction | limiting in particular as said crystalline thermoplastic resin, According to the objective, it can select suitably, For example, polyolefin, polyamide, polyester, polyaryl ketone, polyphenylene sulfide, liquid crystal polymer (LCP), polyacetal (POM,) Melting point: 175 ° C.), and polymers such as polyimide and fluorine resin. These may be used alone or in combination of two or more.

前記ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン(PP、融点:180℃)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the polyolefin include polyethylene and polypropylene (PP, melting point: 180 ° C.). These may be used alone or in combination of two or more.

前記ポリアミドとしては、例えば、ポリアミド410(PA410)、ポリアミド6(PA6)、ポリアミド66(PA66、融点:265℃)、ポリアミド610(PA610)、ポリアミド612(PA612)、ポリアミド11(PA11)、ポリアミド12(PA12);半芳香族性のポリアミド4T(PA4T)、ポリアミドMXD6(PAMXD6)、ポリアミド6T(PA6T)、ポリアミド9T(PA9T、融点:300℃)、ポリアミド10T(PA10T)などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、PA9Tは、ポリノナメチレンテレフタルアミドとも呼ばれ、炭素が9つのジアミンにテレフタル酸モノマーから構成され、一般的にカルボン酸側が芳香族であるため半芳香族と呼ばれる。さらには、ジアミン側も芳香族である全芳香族としてp−フェニレンジアミンとテレフタル酸モノマーとからできるアラミドと呼ばれるものも本発明のポリアミドに含まれる。   Examples of the polyamide include polyamide 410 (PA410), polyamide 6 (PA6), polyamide 66 (PA 66, melting point: 265 ° C.), polyamide 610 (PA 610), polyamide 612 (PA 612), polyamide 11 (PA 11), polyamide 12 (PA12): Semi-aromatic polyamide 4T (PA4T), polyamide MXD6 (PAMXD6), polyamide 6T (PA6T), polyamide 9T (PA9T, melting point: 300 ° C.), polyamide 10T (PA10T) and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, PA9T is also called polynonamethylene terephthalamide, is composed of terephthalic acid monomers with carbon having nine diamines, and is generally called semiaromatic because the carboxylic acid side is aromatic. Furthermore, the polyamide of the present invention includes what is called aramid which is formed from p-phenylenediamine and a terephthalic acid monomer as a wholly aromatic which is also aromatic on the diamine side.

前記ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET、融点:260℃)やポリブチレンテレフタレート(PBT、融点:218℃)、ポリ乳酸(PLA)などが挙げられる。耐熱性を付与するため一部テレフタル酸やイソフタル酸が入った芳香族を含むポリエステルも本発明に好適に用いることができる。   Examples of the polyester include polyethylene terephthalate (PET, melting point: 260 ° C.), polybutylene terephthalate (PBT, melting point: 218 ° C.), polylactic acid (PLA) and the like. Polyesters containing aromatics partially containing terephthalic acid and isophthalic acid to impart heat resistance can also be suitably used in the present invention.

前記ポリアリールケトンとしては、例えば、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)、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン(PEKEKK)などが挙げられる。前記ポリアリールケトン以外にも、結晶性ポリマーであればよく、例えば、ポリアセタール、ポリイミド、ポリエーテルスルフォンなどが挙げられる。PA9Tのように融点ピークが2つあるものを用いてもよい(完全に溶融させるには2つ目の融点ピーク以上に樹脂温度を上げる必要がある)。   Examples of the polyaryl ketones include polyetheretherketone (PEEK, melting point: 343 ° C.), polyetherketone (PEK), polyetherketoneketone (PEKK), polyaryletherketone (PAEK), polyetheretherketone ketone (PEEKK), polyether ketone ether ketone ketone (PEKEKK), etc. are mentioned. Other than the polyaryl ketone, any crystalline polymer may be used, and examples thereof include polyacetal, polyimide, and polyether sulfone. As in PA9T, one having two melting point peaks may be used (it is necessary to raise the resin temperature above the second melting point peak to completely melt).

前記立体造形用粉末は、粒子のみで構成されることが好ましいが、一般的に粉砕したものと組み合わせてもよい。   The powder for three-dimensional shaping is preferably composed of only particles, but may be generally combined with pulverized one.

前記結晶性熱可塑性樹脂の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粉末に対して各樹脂のガラス転移温度以上の温度で加熱し、結晶性を高めるアニーリング処理や、より結晶性を高めるために結晶核剤を添加し、その後アニーリング処理する方法などが挙げられる。また、超音波を当てることにより結晶性を高める方法や、溶媒に溶解しゆっくりと揮発させることにより結晶性を高める方法、外部電場印加処理による結晶性成長等の工程を経る方法、もしくは、延伸することにより高配向、高結晶にしたものを粉砕、裁断等の加工を施す方法などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of the said crystalline thermoplastic resin, According to the objective, it can select suitably, For example, it heats at the temperature more than the glass transition temperature of each resin with respect to powder, The annealing treatment may be performed, or a method in which a crystal nucleating agent is added to increase crystallinity and then annealing treatment may be mentioned. In addition, a method of enhancing crystallinity by applying ultrasonic waves, a method of enhancing crystallinity by dissolving in a solvent and evaporating slowly, a method of undergoing a process such as crystalline growth by external electric field application treatment, or stretching A method of processing such as pulverization, cutting, etc., which has high orientation and high crystals depending on the conditions, can be mentioned.

前記アニーリングとしては、樹脂をガラス転移温度から50℃高い温度にて3日間加熱し、その後、室温までゆっくりと冷却することにより行うことができる。   The annealing can be performed by heating the resin at a temperature 50 ° C. higher than the glass transition temperature for 3 days and then slowly cooling to room temperature.

前記延伸としては、押し出し加工機を用いて、融点より30℃以上高い温度にて撹拌しながら、繊維状に立体造形用樹脂溶融物を押し出して伸ばすことにより行うことができる。この際、立体造形用樹脂溶融物は、1倍以上10倍以下程度に延伸し繊維にする。この時、押出し加工機のノズル口の形状により繊維断面の形状を決めることができるが、本発明では、柱体形状が略円柱体である場合には、ノズル口も円形形状がよく、柱体形状が直方体である場合は、ノズル口は長方形又は正方形形状がよい。ノズルの口の数は多ければ多いほど生産性に見合ったものとなる。延伸は、樹脂ごと溶融粘度ごとに最大の延伸倍率を変えることができる。   The stretching can be performed by extruding and stretching a three-dimensional modeling resin melt into a fiber shape while stirring at a temperature higher by 30 ° C. or more than the melting point using an extrusion processing machine. At this time, the resin melt for three-dimensional shaping is stretched to about 1 to 10 times to form fibers. At this time, the shape of the fiber cross section can be determined by the shape of the nozzle port of the extrusion machine, but in the present invention, when the column shape is a substantially cylindrical body, the nozzle port also preferably has a circular shape. When the shape is a rectangular solid, the nozzle opening may be rectangular or square. The greater the number of nozzle openings, the more suitable for productivity. Stretching can change the maximum draw ratio for each melt viscosity of the resin.

前記超音波としては、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)溶媒を樹脂に対して5倍ほど加えた後、融点より20℃高い温度まで加熱し、超音波発生装置(装置名:ultrasonicator UP200S、ヒールシャー社製)にて24kHz、振幅60%での超音波を2時間与えることにより行うことができる。その後、室温にてイソプロパノールの溶媒で洗浄後、真空乾燥することが好ましい。   As the ultrasonic wave, after adding glycerin (a reagent grade made by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., reagent grade) solvent to the powder about 5 times with respect to the resin, the powder is heated to a temperature 20 ° C. higher than the melting point, ultrasonic wave generator Name: Ultrasonicator UP200S (manufactured by Hielscher) can be used by applying ultrasonic waves with an amplitude of 60% for 24 hours for 24 hours. After washing with a solvent of isopropanol at room temperature, vacuum drying is preferred.

前記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過熱した後に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ことにより行うことができる。   The external electric field application treatment can be performed by heating the powder above the glass transition temperature and then applying an alternating electric field of 600 V / cm (500 Hz) for 1 hour and then slowly cooling it.

前記PBF方式では、結晶層変化についての温度幅(温度窓)が大きな方が、反り返りを抑制できるために好ましい。前記結晶層変化は、融解開始温度と冷却時の再結晶点間の差が大きな樹脂粉末の方が、造形性がよくなるため、より差がある方が好ましい。   In the PBF method, it is preferable that the temperature width (temperature window) with respect to the crystal layer change is large because the warpage can be suppressed. It is preferable that the crystalline layer change be different because the resin powder that has a large difference between the melting start temperature and the recrystallization point at the time of cooling has better formability.

前記粒子(A)の体積平均粒径Mvと前記粒子(A)の個数平均粒径Mnとの比(体積平均粒径/個数平均粒径)(Mv/Mn)は、造形精度向上の観点から、2.0以下であり、1.75以下が好ましく、1.5以下がより好ましい。
なお、前記(Mv/Mn)は、粒径分布の均一さを表す指標であり、前記(Mv/Mn)の値が1に近づくほど、均一な粒子を示す。前記(Mv/Mn)の値が1に近づき、粒度分布が均一であるほど、本発明の粒子(A)の空間に、粒子(B)が規則的に入り込むことができ、得られる立体造形物の物性を安定化することができる。
The ratio of the volume average particle diameter Mv of the particles (A) to the number average particle diameter Mn of the particles (A) (volume average particle diameter / number average particle diameter) (Mv / Mn) is from the viewpoint of improvement in shaping accuracy 2.0 or less, preferably 1.75 or less, and more preferably 1.5 or less.
In addition, said (Mv / Mn) is a parameter | index showing the uniformity of a particle size distribution, and the value of said (Mv / Mn) shows a uniform particle | grain, as it approaches one. The particle (B) can regularly enter the space of the particle (A) of the present invention as the value of (Mv / Mn) approaches 1 and the particle size distribution becomes uniform, and a three-dimensional object obtained The physical properties of can be stabilized.

前記粒子(A)は、下記(1)〜(3)から選択される少なくとも1種を満たすことが好ましい。
(1)示差走査熱量測定において、ISO 3146に準拠して、10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークの融解開始温度をTmf1(℃)とし、その後、10℃/minにて、−30℃以下まで降温し、さらに、10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークの融解開始温度をTmf2(℃)としたときに、(Tmf1−Tmf2)≧3℃であるため、(Tmf1−Tmf2)≧5℃が好ましく、(Tmf1−Tmf2)≧10℃がより好ましい。なお、前記吸熱ピークの融解開始温度は、融点での吸熱が終了した後に、熱量の一定となった所から低温側へx軸に対して平行な直線を引き、前記直線から−15mW下がった時点での温度である。
(2)示差走査熱量測定において、ISO 3146に準拠して、10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークのエネルギー量から求められる結晶化度をCd1(%)とし、その後、10℃/minにて、−30℃以下まで降温し、さらに、10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークのエネルギー量から求められる結晶化度をCd2(%)としたときに、(Cd1−Cd2)≧3%であるため、(Cd1−Cd2)≧5%が好ましく、(Cd1−Cd2)≧10%がより好ましい。
(3)X線回折測定により得られる結晶化度をCx1(%)とし、窒素雰囲気下10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温し、その後、10℃/minにて、−30℃以下まで降温し、さらに、10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温したときのX線回折測定により得られる結晶化度をCx2(%)としたときに、(Cx1−Cx2)≧3%であるため、(Cx1−Cx2)≧5%が好ましく、(Cx1−Cx2)≧10%がより好ましい。
The particles (A) preferably satisfy at least one selected from the following (1) to (3).
(1) In differential scanning calorimetry, let Tmf1 (° C.) be the melting start temperature of the endothermic peak when the temperature is raised to a temperature 30 ° C. higher than the melting point at 10 ° C./min. When the melting start temperature of the endothermic peak when the temperature is lowered to -30 ° C or less at 10 ° C / min and the temperature is raised to 30 ° C higher than the melting point at 10 ° C / min is Tmf2 (° C) Since (Tmf1-Tmf2) ≧ 3 ° C., (Tmf1-Tmf2) ≧ 5 ° C. is preferable, and (Tmf1-Tmf2) ≧ 10 ° C. is more preferable. The melting start temperature of the endothermic peak draws a straight line parallel to the x-axis from the place where the heat quantity becomes constant to the low temperature side after the endothermic at the melting point is completed, and drops by -15 mW from the straight line Temperature.
(2) In differential scanning calorimetry, the degree of crystallinity determined from the energy amount of the endothermic peak when heated to a temperature 30 ° C. higher than the melting point at 10 ° C./min according to ISO 3146 is Cd1 (% The crystal is obtained from the energy amount of the endothermic peak when the temperature is lowered to −30 ° C. or less at 10 ° C./min and the temperature is further raised to 30 ° C. higher than the melting point at 10 ° C./min. When the conversion degree is Cd2 (%), (Cd1-Cd2)) 3%, so (Cd1-Cd2) ≧ 5% is preferable, and (Cd1-Cd2) ≧ 10% is more preferable.
(3) The degree of crystallinity obtained by X-ray diffraction measurement is Cx1 (%), and the temperature is raised to a temperature 30 ° C. higher than the melting point at 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere, and then at 10 ° C./min When the degree of crystallinity obtained by X-ray diffraction measurement when the temperature is lowered to −30 ° C. or lower and the temperature is raised to 30 ° C. higher than the melting point at 10 ° C./min is Cx 2 (% Since Cx1-Cx2) ≧ 3%, (Cx1-Cx2) ≧ 5% is preferable, and (Cx1-Cx2) ≧ 10% is more preferable.

前記(1)〜(3)は、同一の粒子(A)について、異なる視点から特性を規定したものであり、前記(1)〜(3)は互いに関連しており、前記(1)〜(3)から選択される少なくとも1種により測定することができれば本発明の立体造形用粉末を同定することができる。   The (1) to (3) define characteristics of the same particle (A) from different viewpoints, and the (1) to (3) are related to each other, and the (1) to (3) If it can measure by at least 1 sort (s) selected from 3), the powder for three-dimensional shaping | molding of this invention can be identified.

[条件(1)の示差走査熱量測定による溶解開始温度の測定方法]
前記条件(1)の示差走査熱量測定(DSC)による溶解開始温度の測定方法としては、ISO 3146(プラスチック転移温度測定方法、JIS K7121)の測定方法に準じて、示差走査熱量測定装置(例えば、株式会社島津製作所製、DSC−60A等)を使用し、10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークの融解開始温度(Tmf1)を測定する。その後、10℃/minにて、−30℃以下まで降温し、さらに、10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークの融解開始温度(Tmf2)を測定する。なお、前記吸熱ピークの融解開始温度は、融点での吸熱が終了した後に、熱量の一定となった所から低温側へx軸に対して平行な直線を引き、前記直線から−15mW下がった時点での温度である。
[Method of measuring dissolution start temperature by differential scanning calorimetry of condition (1)]
As a method of measuring the melting start temperature by differential scanning calorimetry (DSC) of the condition (1), a differential scanning calorimeter (for example, a measuring method of plastic transition temperature, JIS K 7121) according to the measuring method. The melting start temperature (Tmf1) of the endothermic peak when the temperature is raised to a temperature 30 ° C. higher than the melting point at 10 ° C./min using a Shimadzu Co., Ltd. product, DSC-60A, etc.). Then, lower the temperature to -30 ° C or lower at 10 ° C / min, and measure the melting start temperature (Tmf2) of the endothermic peak when the temperature is raised to 30 ° C higher than the melting point at 10 ° C / min. . The melting start temperature of the endothermic peak draws a straight line parallel to the x-axis from the place where the heat quantity becomes constant to the low temperature side after the endothermic at the melting point is completed, and drops by -15 mW from the straight line Temperature.

[条件(2)の示差走査熱量測定による結晶化度の測定方法]
前記条件(2)の示差走査熱量測定(DSC)による結晶化度の測定方法としては、ISO 3146(プラスチック転移温度測定方法、JIS K7121)に準拠して、10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークのエネルギー量(融解熱量)を測定し、完全結晶熱量に対する融解熱量から結晶化度(Cd1)を求めることができる。その後、10℃/minにて、−30℃以下まで降温し、さらに、10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークのエネルギー量を測定し、完全結晶熱量に対する融解熱量から結晶化度(Cd2)を求めることができる。
[Method of measuring crystallinity by differential scanning calorimetry of condition (2)]
As a measuring method of the crystallinity degree by the differential scanning calorimetry (DSC) of the said conditions (2), it is 30 from melting | fusing point at 10 degrees C / min. Based on ISO 3146 (the plastic transition temperature measuring method, JISK7121) The energy amount (heat of fusion) of the endothermic peak when the temperature is raised to a high temperature can be measured, and the degree of crystallization (Cd1) can be determined from the heat of fusion relative to the heat of complete crystallization. Thereafter, the temperature is lowered to -30 ° C. or lower at 10 ° C./min, and the energy amount of the endothermic peak when the temperature is raised to 30 ° C. higher than the melting point is further measured at 10 ° C./min. The degree of crystallization (Cd2) can be determined from the heat of fusion for.

[条件(3)のX線解析装置による結晶化度の測定方法]
前記条件(3)のX線解析装置による結晶化度の測定方法としては、二次元検出器を有するX線解析装置(例えば、装置名:Discover8、Bruker社製等)を使用し、室温にて2θ範囲を10〜40に設定し、得られた粉末をガラスプレート上に置き、結晶化度を測定(Cx1)することができる。次に、DSC内において、窒素雰囲気化にて10℃/minで加熱し、融点より30℃高い温度まで昇温し、10分間保温した後、10℃/min、−30℃まで冷却後のサンプルを室温に戻し、Cx1と同様にして、結晶化度(Cx2)を測定することができる。
[Method of measuring degree of crystallinity by X-ray analyzer of condition (3)]
As a method of measuring the crystallinity degree by the X-ray analyzer under the condition (3), an X-ray analyzer (for example, an apparatus name: Discover 8 manufactured by Bruker) having a two-dimensional detector is used at room temperature The 2θ range can be set to 10 to 40, and the obtained powder can be placed on a glass plate to measure the degree of crystallinity (Cx1). Next, in DSC, the sample is heated at 10 ° C / min in a nitrogen atmosphere, heated to a temperature 30 ° C higher than the melting point, kept warm for 10 minutes, and then cooled to 10 ° C / min and -30 ° C. Can be returned to room temperature, and the degree of crystallinity (Cx2) can be measured in the same manner as Cx1.

前記粒子(A)としては、前記熱可塑性樹脂以外に、難燃剤や可塑剤、熱安定性添加剤や結晶核剤等の添加剤、非結晶性樹脂等のポリマー粒子を含んでいてもよい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ポリマー粒子としては、前記ポリマー粒子を混合して使用しても、前記ポリマー粒子の表面にポリマー粒子を被覆したものを使用してもよい。
The particles (A) may contain, in addition to the thermoplastic resin, flame retardants, plasticizers, heat-stable additives, additives such as crystal nucleating agents, and polymer particles such as non-crystalline resins. These may be used alone or in combination of two or more.
As the polymer particle, a mixture of the polymer particle may be used, or a polymer particle coated on the surface of the polymer particle may be used.

<<その他の成分>>
その他の成分としては、任意の流動化剤、粒度化剤、強化剤、酸化防止剤、難燃剤などを含有していてもよい。
<< Other ingredients >>
The other components may contain any fluidizing agent, sizing agent, toughening agent, antioxidant, flame retardant and the like.

<<<流動化剤>>>
前記流動化剤とは、前記立体造形用粉末の表面の一部又はすべてを被覆することにより、立体造形用粉末の流動性を高める効果を有するものをいう。
前記流動化剤としては、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、無機材料からなる球状粒子が好ましい。
前記無機材料としては、金属酸化物が好ましく、例えば、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化鉄、酸化銅などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、二酸化ケイ素、酸化チタンが好ましい。
<<< fluidizer >>>
The fluidizing agent refers to one having an effect of enhancing the flowability of the powder for three-dimensional shaping by covering a part or all of the surface of the powder for three-dimensional shaping.
There is no restriction | limiting in particular as said fluidizer, Although it can select suitably according to the objective, The spherical particle which consists of inorganic materials is preferable.
The inorganic material is preferably a metal oxide, and examples thereof include silicon dioxide, aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, tin oxide, iron oxide, copper oxide and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, silicon dioxide and titanium oxide are preferable.

前記流動化剤としては、10μm未満の体積平均粒径を有する粒状無機材料を好適に用いることができる。
前記流動化剤が外添剤として添加される場合、前記外添剤の粒径は、0.1μm以下が好ましい。前記外添剤の粒径が0.1μm以下であると、粒子(A)及び粒子(B)の粒径よりも小さくなるため、粒径分布において、外添剤のピークと、粒子(A)及び粒子(B)のピークとを区別することができる。
As the fluidizing agent, a particulate inorganic material having a volume average particle size of less than 10 μm can be suitably used.
When the fluidizing agent is added as an external additive, the particle diameter of the external additive is preferably 0.1 μm or less. When the particle size of the external additive is 0.1 μm or less, it is smaller than the particle sizes of the particles (A) and the particles (B), so the peak of the external additive in the particle size distribution and the particles (A) And the peaks of the particles (B).

前記流動化剤の含有量としては、粒子表面上に覆うのに十分な量であればよく、立体造形用粉末全量に対して、0.05質量%以上10質量%以下が好ましく、0.05質量%以上3質量%以下がより好ましく、0.1質量%以上1.5質量%以下が特に好ましい。
前記含有量が、0.05質量%以上10質量%以下であると、立体造形用粉末の流動性を向上できると同時に、空隙の増加による充填密度低下の影響を最小限に留めることができる。
The content of the fluidizing agent may be an amount sufficient to cover the particle surface, and is preferably 0.05% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the total amount of the three-dimensional powder. More preferably, it is from 3 to 3% by mass, and particularly preferably from 0.1 to 1.5% by mass.
When the content is 0.05% by mass or more and 10% by mass or less, the flowability of the powder for three-dimensional shaping can be improved, and at the same time, the influence of the decrease in packing density due to the increase of voids can be minimized.

<<<粒度化剤>>>
前記粒度化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルミナ、タルク、ガラス様シリカ、チタニア、水和シリカ、シリカ表面上にシランカップリング剤により変性させたもの、ケイ酸マグネシウムを1種類以上用いるものなどが挙げられる。
<<< particle size agent >>>
The sizing agent is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. For example, alumina, talc, glass-like silica, titania, hydrated silica, or silica surface modified with a silane coupling agent And those using one or more kinds of magnesium silicate.

<<<強化剤>>>
前記強化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、強度向上の点から、例えば、ファイバーフィラーやビーズフィラー、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やガラスビーズ、カーボンファイバー、アルミボールなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の立体造形用粉末としては、適度に乾燥しているものが好ましく、真空乾燥機やシリカゲルを入れることにより使用前に乾燥させてもよい。
<<< Toughener >>>
The reinforcing agent is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. From the viewpoint of improving the strength, for example, a fiber filler or bead filler, a glass filler described in WO 2008/057844 pamphlet, Glass beads, carbon fiber, aluminum balls and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
As a powder for three-dimensional shaping | molding of this invention, what is dried suitably is preferable, and you may make it dry before use by putting a vacuum dryer and a silica gel.

前記ファイバーフィラーとしては、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、カーボンファイバー、無機ガラスファイバー、金属ファイバーが好ましい。
前記ビーズフィラーとしては、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、カーボンビーズ、無機ガラスビーズ、金属ビーズが好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as said fiber filler, Although it can select suitably according to the objective, A carbon fiber, an inorganic glass fiber, and a metal fiber are preferable.
There is no restriction | limiting in particular as said bead filler, Although it can select suitably according to the objective, A carbon bead, an inorganic glass bead, and a metal bead are preferable.

一般に、前記シャープメルト性を有さない立体造形用粉末に対して、前記ファイバーフィラーやビーズフィラーを混合すると、造形物の精度が悪化する傾向にある。これは、添加する前記ファイバーフィラーやビーズフィラーの熱伝導率が、前記立体造形用粉末よりも高いため、SLS造形時に粉面にレーザー照射した際、照射部に与えられた熱が照射部外へ拡散してしまい、照射外の樹脂粉末の温度が融点以上となり過剰に造形されてしまうことが原因である。一方で、本発明の立体造形用粉末(前記シャープメルト性を有する結晶性熱可塑性樹脂組成物)と前記ファイバーフィラーやビーズフィラーとの混合粉末は、樹脂粉末がシャープメルト性を有するために、熱拡散によりレーザー照射部外の樹脂温度が上昇したとしても融解しにくいため、前記過剰な造形を抑止することができ、高い造形精度を維持することが可能である。   In general, when the fiber filler or the bead filler is mixed with the powder for three-dimensional shaping having no sharp melt property, the accuracy of the shaped article tends to deteriorate. This is because the thermal conductivity of the fiber filler and the bead filler to be added is higher than that of the powder for three-dimensional shaping, therefore, when the powder surface is irradiated with laser at the time of SLS shaping, the heat given to the irradiated portion goes out of the irradiated portion. It is a cause that the resin powder is diffused and the temperature of the resin powder outside the irradiation becomes equal to or higher than the melting point and is excessively shaped. On the other hand, the mixed powder of the powder for three-dimensional shaping (the crystalline thermoplastic resin composition having the above-mentioned sharp melt property) and the above-mentioned fiber filler or bead filler of the present invention is a thermal powder because the resin powder has the sharp melt property. Even if the resin temperature outside the laser irradiation part rises due to diffusion, it is difficult to melt, so it is possible to suppress the excessive shaping and to maintain high shaping accuracy.

前記ファイバーフィラーとしては、平均繊維径が1μm以上30μm以下が好ましく、平均繊維長さが30μm以上500μmが好ましい。前記平均繊維径や前記平均繊維長さがこの範囲の形状のファイバーフィラーを用いることにより、造形物強度の向上を実現し、かつ造形物表面の粗さをファイバーフィラーが無添加な造形物の表面粗さと同程度に維持することが可能となる。   The fiber filler preferably has an average fiber diameter of 1 μm to 30 μm and an average fiber length of 30 μm to 500 μm. By using a fiber filler having the above-mentioned average fiber diameter and the above-mentioned average fiber length in the range of this range, it is possible to realize the improvement of the strength of a shaped object, and the surface of the shaped object is a surface of a shaped object to which no fiber filler is added. It is possible to maintain the same degree of roughness.

前記ビーズフィラーとしては、円形度が0.8以上1.0以下であり、体積平均粒径が、10μm以上200μm以下が好ましい。なお、前記円形度は、面積(画素数)をSとし、周囲長をLとしたときに、下式により求められる。
円形度=4πS/L ・・・(式)
前記体積平均粒径は、例えば、粒度分布測定装置(装置名:microtrac MT3300EXII、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
The bead filler preferably has a circularity of 0.8 or more and 1.0 or less and a volume average particle diameter of 10 μm or more and 200 μm or less. When the area (number of pixels) is S and the perimeter is L, the circularity can be obtained by the following equation.
Circularity = 4πS / L 2 ... (formula)
The volume average particle diameter can be measured, for example, using a particle size distribution measuring device (device name: microtrac MT3300EXII, manufactured by Microtrac Bell Inc.).

前記ファイバーフィラーの含有量としては、立体造形用粉末全量に対して、5質量%以上60質量%以下が好ましい。この範囲より少ないと、ファイバーフィラー添加の本来の目的である強度向上の効果が少なく、この範囲より多いと造形が困難になる。
前記ビーズフィラーの含有量としては、立体造形用粉末全量に対して、5質量%以上60質量%以下が好ましい。前記含有量が、5質量%以上であると、ビーズフィラー添加の本来の目的である強度向上をでき、60質量%以下であると、造形を容易にすることができる。
As content of the said fiber filler, 5 mass% or more and 60 mass% or less are preferable with respect to the powder whole amount for three-dimensional shaping | molding. If it is less than this range, the effect of strength improvement which is the original purpose of the fiber filler addition is small, and if it is more than this range, shaping becomes difficult.
As content of the said bead filler, 5 mass% or more and 60 mass% or less are preferable with respect to the powder whole quantity for three-dimensional shaping | molding. When the content is 5% by mass or more, strength can be improved, which is the original purpose of the bead filler addition, and when it is 60% by mass or less, shaping can be facilitated.

<<<酸化防止剤>>>
前記粒子(A)は、樹脂劣化を抑制する点から、酸化防止剤を含有することが好ましい。
前記酸化防止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属キレート材としてヒドラジド系や、紫外線吸収剤としてトリアジン系、ラジカル補足剤としてヒンダードフェノール系、酸化防止剤としてホスフェート系、硫黄系などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<<< Antioxidant >>>
The particles (A) preferably contain an antioxidant from the viewpoint of suppressing resin deterioration.
There is no restriction | limiting in particular as said antioxidant, According to the objective, it can select suitably, For example, hydrazide type as a metal chelating agent, triazine type as a ultraviolet absorber, hindered phenol type as a radical trapping agent, oxidation The inhibitors include phosphates and sulfurs. These may be used alone or in combination of two or more.

前記酸化防止剤の含有量としては、立体造形用粉末全量に対して、0.05質量%以上5質量%以下が好ましく、0.1質量%以上3質量%以下がより好ましく、0.2質量%以上2質量%以下が特に好ましい。前記含有量が、上記範囲内であることにより、熱劣化を防止する効果が得られ、造形に使用した樹脂粉末を再利用することが可能になる。また、熱による変色を防止する効果を得ることができる。   As content of the said antioxidant, 0.05 mass% or more and 5 mass% or less are preferable with respect to the powder whole quantity for three-dimensional shaping | molding, 0.1 mass% or more and 3 mass% or less are more preferable, and 0.2 mass % Or more and 2% by mass or less is particularly preferable. When the content is in the above range, the effect of preventing thermal deterioration is obtained, and it becomes possible to reuse the resin powder used for shaping. In addition, the effect of preventing discoloration due to heat can be obtained.

<<<難燃剤>>>
前記難燃剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハロゲン系、リン系、無機水和金属化合物系、窒素系、シリコーン系などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。前記難燃剤を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の組合せが、難燃性能を高くすることができる点で好ましい。
<<< Flame retardant >>>
There is no restriction | limiting in particular as said flame retardant, According to the objective, it can select suitably, For example, a halogen type, phosphorus type, inorganic hydration metal compound type, nitrogen type, silicone type etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. When 2 or more types of the said flame retardant are used together, the combination of a halogen type and an inorganic hydrated metal compound type is preferable at the point which can make a flame-retardant performance high.

前記難燃剤としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の無機繊維状物質、タルク、マイカ、モンモリロナイト等の無機層状珪酸塩などの無機強化剤を添加しても難燃性を向上することができる。この場合は、物性強化と難燃性強化との両立が可能となる。   As the flame retardant, for example, an inorganic fibrous material such as glass fiber, carbon fiber or aramid fiber, or an inorganic reinforcing agent such as inorganic layered silicate such as talc, mica or montmorillonite improves the flame retardancy. be able to. In this case, it is possible to achieve both of the enhancement of physical properties and the enhancement of flame retardancy.

前記難燃剤としては、例えば、建築材料、車両材料、船舶艤装材料等火災防止対応が必要な材料に好適に用いることができる。   As said flame retardant, it can use suitably, for example, for materials which require fire prevention measures, such as a construction material, a vehicle material, and a ship fitting material.

前記粒子(A)の難燃性は、例えば、JIS K6911、JIS L1091(ISO 6925)、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 particles (A) can be evaluated by, for example, JIS K6911, JIS L1091 (ISO 6925), JIS C3005, a heat generation test (corn calorimeter) or the like.

前記難燃剤の含有量としては、粒子(A)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ことができる点から、10質量%以上30質量%以下がより好ましい。前記含有量が、1質量%以上であると、十分な難燃性を実現できる。また、前記含有量が、50質量%以下であると、立体造形用粉末の溶融固化特性が変化することを抑制し、造形精度低下や造形物の物性劣化が発生することを防止できる。   As content of the said flame retardant, 1 mass% or more and 50 mass% or less are preferable with respect to whole particle (A), and 10 mass% or more and 30 mass% or less from the point which can improve a flame retardance more More preferable. When the content is 1% by mass or more, sufficient flame retardancy can be realized. Moreover, it can suppress that the melting-solidification characteristic of the powder for three-dimensional shaping | molding changes that the said content is 50 mass% or less, and it can prevent that shaping | molding precision fall and physical property deterioration of a modeling thing generate | occur | produce.

前記粒子(A)の含有量としては、特に制限はなく、立体造形用粉末全量に対して、30質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましく、90質量%以上が特に好ましい。前記含有量が、30質量%以上であると、粒子(A)を密に詰めることができる。
なお、粒子(A)の含有量は、例えば、立体造形用粉末を採取してSEM観察を行い、得られたSEM像のすべての粒子の数に対する、粒子(A)の数から求めることができる。
The content of the particles (A) is not particularly limited, and is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and still more preferably 70% by mass or more, with respect to the total amount of three-dimensional shaping powder. % Or more is particularly preferred. When the content is 30% by mass or more, the particles (A) can be closely packed.
The content of the particles (A) can be determined from, for example, the number of particles (A) relative to the number of all particles in the obtained SEM image by collecting a powder for three-dimensional shaping and performing SEM observation .

<粒子(B)>
前記粒子(B)は、前記粒子(A)の体積平均粒径よりも小さい体積平均粒径を有する。
<Particle (B)>
The particles (B) have a volume average particle size smaller than the volume average particle size of the particles (A).

前記粒子(B)の体積平均粒径としては、前記粒子(A)の体積平均粒径に対して0.3倍以上0.5倍以下が好ましい。
前記粒子(B)の体積平均粒径が、前記粒子(A)の体積平均粒径に対して0.3倍以上0.5倍以下であると、大径である前記粒子(A)間の空隙に小径の前記粒子(B)が入り込むことにより、体積平均粒径が均一の場合と比較して、得られる立体造形物の充填率が向上する。
The volume average particle diameter of the particles (B) is preferably 0.3 times to 0.5 times the volume average particle diameter of the particles (A).
Between the particles (A) having a large diameter when the volume average particle diameter of the particles (B) is 0.3 times or more and 0.5 times or less the volume average particle diameter of the particles (A) When the small-diameter particles (B) enter the voids, the filling rate of the obtained three-dimensional object is improved as compared with the case where the volume average particle diameter is uniform.

前記立体造形用粉末における粒子(B)の分離手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、篩、分級機などが挙げられる。これらの中でも、粒子(B)の表面が影響を受けにくい篩が好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a separation means of the particle | grains (B) in the powder for three-dimensional shaping | molding, According to the objective, it can select suitably, For example, a sieve, a classifier, etc. are mentioned. Among these, the sieve in which the surface of particle (B) is not easily affected is preferable.

前記粒子(B)の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、柱体形状、球などが挙げられる。これらの中でも、粒子をより密に詰めることができる点から、柱体形状が好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a shape of the said particle | grain (B), According to the objective, it can select suitably, For example, a column shape, a sphere, etc. are mentioned. Among these, a cylindrical shape is preferable in that particles can be packed more densely.

前記粒子(B)としては、前記粒子(A)の形状と同一の形状であってもよい。前記粒子(B)が、前記粒子(A)の形状と同一の形状の場合は、前記粒子(A)の形状と同様の形状を用いることができる。
また、前記粒子(B)としては、前記粒子(A)の形状と異なる形状であってもよい。
The particles (B) may have the same shape as the particles (A). When the particles (B) have the same shape as the shape of the particles (A), the same shape as the shape of the particles (A) can be used.
The particles (B) may have a shape different from the shape of the particles (A).

前記粒子(B)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、結晶性熱可塑性樹脂などが挙げられる。
前記結晶性熱可塑性樹脂としては、前記粒子(A)と同様のものを用いることができる。
There is no restriction | limiting in particular as said particle | grain (B), According to the objective, it can select suitably, For example, a crystalline thermoplastic resin etc. are mentioned.
As the crystalline thermoplastic resin, the same as the particles (A) can be used.

前記粒子(B)としては、前記粒子(A)と同一組成であってもよいし、前記粒子(A)と異なる組成であってもよい。   The particles (B) may have the same composition as the particles (A) or may have a different composition from the particles (A).

前記粒子(B)の個数平均粒径としては、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、15μm以上50μm以下が好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a number average particle diameter of the said particle | grain (B), Although it can select suitably according to the objective, 15 micrometers or more and 50 micrometers or less are preferable.

前記粒子(B)の体積平均粒径Mvと前記粒子(B)の個数平均粒径Mnとの比(体積平均粒径/個数平均粒径)(Mv/Mn)は、造形精度向上の観点から、2.0以下が好ましく、1.75以下がより好ましく、1.5以下が特に好ましい。
なお、前記(Mv/Mn)は、粒径分布の均一さを表す指標であり、前記(Mv/Mn)の値が1に近づくほど、均一な粒子を示す。前記(Mv/Mn)の値が1に近づき、粒度分布が均一であるほど、本発明の粒子(A)の空間に、粒子(B)が規則的に入り込むことができ、得られる立体造形物の物性を安定化することができる。
粒子(B)の粒径分布は、均一であることが好ましい。
The ratio of the volume average particle diameter Mv of the particles (B) to the number average particle diameter Mn of the particles (B) (volume average particle diameter / number average particle diameter) (Mv / Mn) is from the viewpoint of improvement in shaping accuracy 2.0 or less is preferable, 1.75 or less is more preferable, and 1.5 or less is especially preferable.
In addition, said (Mv / Mn) is a parameter | index showing the uniformity of a particle size distribution, and the value of said (Mv / Mn) shows a uniform particle | grain, as it approaches one. The particle (B) can regularly enter the space of the particle (A) of the present invention as the value of (Mv / Mn) approaches 1 and the particle size distribution becomes uniform, and a three-dimensional object obtained The physical properties of can be stabilized.
The particle size distribution of the particles (B) is preferably uniform.

<<その他の成分>>
その他の成分としては、粒子(A)のその他の成分と同様のものを用いることができる。
<< Other ingredients >>
As the other components, those similar to the other components of the particles (A) can be used.

前記立体造形用粉末としては、SLS法やSMS法について使用できるが、適切な粒度、粒度分布、熱移動特性、溶融粘度、嵩密度、流動性、溶融温度、及び再結晶温度のようなパラメーターについて適切なバランスを示す特性を呈している。   As the powder for three-dimensional shaping, although it can be used for SLS method and SMS method, parameters such as appropriate particle size, particle size distribution, heat transfer property, melt viscosity, bulk density, fluidity, melt temperature, and recrystallization temperature It exhibits characteristics that show an appropriate balance.

前記立体造形用粉末の嵩密度としては、PBF方式でのレーザー焼結度を促進する点から、樹脂自身の持っている密度に差異があるが嵩密度は大きい方が好ましく、タップ密度として0.35g/mL以上がより好ましく、0.40g/mL以上がさらに好ましく、0.5g/mL以上が特に好ましい。   The bulk density of the powder for three-dimensional shaping is different in the density possessed by the resin itself from the viewpoint of promoting the degree of laser sintering in the PBF method, but the bulk density is preferably larger, and the tap density is preferably 0. 35 g / mL or more is more preferable, 0.40 g / mL or more is further preferable, and 0.5 g / mL or more is particularly preferable.

[充填率]
前記立体造形用粉末を用いて得られる立体造形物の充填率としては、90%以上が好ましく、95%以上がより好ましく、98%以上が特に好ましい。
なお、本発明において、充填率とは、下記式(13)と定義する。
充填率(%)=(材料の密度−実測の密度)/材料の密度×100 ・・・式(13)
前記密度は、前記アルキメデス法により測定することができ、例えば、メトラートレド社製、MS403S/02、密度測定用キット0.1mg、1mg天秤用を用いて、得られた立体造形物の空気中、及び水中での質量の相関関係から密度を算出することができる。
[Filling rate]
As a filling rate of the three-dimensional object obtained using the said powder for three-dimensional shaping | molding, 90% or more is preferable, 95% or more is more preferable, and 98% or more is especially preferable.
In the present invention, the filling rate is defined as the following formula (13).
Packing ratio (%) = (density of material−measured density) / density of material × 100 (13)
The density can be measured by the Archimedes method, for example, in the air of a three-dimensional object obtained by using Mettler Toledo, MS 403 S / 02, density measurement kit 0.1 mg, 1 mg balance. And the density can be calculated from the correlation of mass in water.

[強度]
前記立体造形用粉末を用いて得られる立体造形物の強度としては、曲げ強度が、素材の曲げ強度の80%以上が好ましい。例えば、長さ:80mm±2mm、幅:10mm±0.2mm、厚さ:4mm±0.2mmの立体造形物を作製した場合、素材ごとの曲げ強度として、ポリブチレンテレフタレート(PBT)は、35MPa以上、ナイロン12(PA12)は、30MPa以上、ポリプロピレン(PP)は、20MPa以上、ポリフェニレンスルフィド(PPS)は、50MPa以上であることが好ましい。
前記曲げ強度としては、例えば、引っ張り試験機(装置名:オートグラフ、島津株式会社製)を用いて測定することができる。
なお、曲げ強度は、JIS K7121 プラスチック−曲げ特性の求め方に従い、支点間距離:64mm、試験速度:2mm/分間の試験条件により測定することができる。
また、得られる立体造形物の造形槽内における造形方向は、区別するものとする。例えば、一般にSLS方式で造形した試験片は、XY方向(水平方向)に配置した試験片は、Z方向(積層方向)に造形した試験片と比較して、強度が高くなる傾向がある。本発明においては、上記立体造形物の長手方向がZ方向(積層方向)となるように造形したものを測定する。
[Strength]
As for the strength of the three-dimensional object obtained by using the powder for three-dimensional shaping, the bending strength is preferably 80% or more of the bending strength of the material. For example, when a three-dimensional object having a length of 80 mm ± 2 mm, a width of 10 mm ± 0.2 mm, and a thickness of 4 mm ± 0.2 mm is produced, polybutylene terephthalate (PBT) has a bending strength of 35 MPa as the bending strength of each material. As mentioned above, it is preferable that nylon 12 (PA12) is 30 MPa or more, polypropylene (PP) is 20 MPa or more, and polyphenylene sulfide (PPS) is 50 MPa or more.
The bending strength can be measured, for example, using a tensile tester (device name: Autograph, manufactured by Shimadzu Corporation).
The bending strength can be measured under the test conditions of distance between supporting points: 64 mm, test speed: 2 mm / minute according to the method of determining JIS-K 7121 plastic-bending characteristics.
Moreover, the modeling direction in the modeling tank of the three-dimensional molded item obtained shall be distinguished. For example, test pieces generally formed by the SLS method tend to have higher strength in test pieces arranged in the XY direction (horizontal direction) than test pieces formed in the Z direction (lamination direction). In the present invention, the three-dimensional object is measured such that the longitudinal direction thereof is the Z direction (lamination direction).

[体積比率(粒子(B)/粒子(A))]
前記粒子(A)の体積(%)と、前記粒子(B)の体積(%)との体積比率(粒子(B)/粒子(A))としては、粒子をより密に詰めることができる点から、0.050以上0.090以下が好ましく、0.060以上0.080以下がより好ましい。
[Volume ratio (particle (B) / particle (A))]
As a volume ratio (particle (B) / particle (A)) of volume (%) of the particle (A) to volume (%) of the particle (B), particles can be packed more densely Therefore, 0.050 or more and 0.090 or less are preferable, and 0.060 or more and 0.080 or less are more preferable.

[個数比率(粒子(B)/粒子(A))]
前記粒子(A)の個数(個)と、前記粒子(B)の個数(個)との個数比率(粒子(B)/粒子(A))としては、粒子をより密に詰めることができる点から、1/1が好ましい。
[Number ratio (particle (B) / particle (A))]
The number ratio (particles (B) / particles (A)) of the number (particles) of the particles (A) to the number (particles) of the particles (B) is that the particles can be packed more densely Therefore, 1/1 is preferable.

前記立体造形用粉末の製造方法としては、立体造形用材料溶融物を繊維状に延伸し、裁断(切断)して粒子(A)を製造する粒子(A)製造工程と、前記粒子(A)及び粒子(B)を混合する混合工程と、を含むことが好ましく、必要に応じて、その他の工程を含む。   A particle (A) production step of producing a particle (A) by stretching the material melt for three-dimensional shaping into a fiber and manufacturing the particle (A) as a method of producing the powder for three-dimensional shaping, and the particle (A) And a mixing step of mixing the particles (B), and optionally including other steps.

前記立体造形用粉末としては、本発明の立体造形用粉末と同様のものを用いることができる。   As said powder for three-dimensional shaping | molding, the thing similar to the powder for three-dimensional shaping | molding of this invention can be used.

前記粒子(B)の粒子は、前記粒子(A)製造工程と同一の工程により製造されてもよいし、前記粒子(A)製造工程とは異なる工程により製造されてもよい。   The particles of the particles (B) may be produced by the same process as the particle (A) production process, or may be produced by a process different from the particle (A) production process.

<粒子(A)製造工程>
前記立体造形用粉末の製造方法としては、立体造形用材料溶融物を繊維状に延伸し、裁断して粒子(A)を製造する粒子(A)製造工程を有する。
<Particle (A) Production Process>
As a manufacturing method of the powder for three-dimensional shaping | molding, it has a particle | grain (A) manufacturing process of extending | stretching the material melt for three-dimensional shaping | molding in fiber form, cutting | judgement, and manufacturing particle | grains (A).

前記粒子(A)の製造方法としては、柱状の繊維を作製し、その後裁断して直接的に略円柱体や直方体を得る方法や、フィルム形状から直方体や立方体を得る方法や得られた直方体の粒子(A)を作製後に後加工により略円柱体に作製してもよい。
前記繊維化としては、押し出し加工機を用いて、融点より30℃以上高い温度にて撹拌しながら、繊維状に立体造形用樹脂溶融物を押し出して伸ばす。この際、立体造形用樹脂溶融物は、1倍以上10倍以下程度に延伸し繊維にする。この時、押出し加工機のノズル口の形状により繊維断面の形状を決めることができるが、粒子(A)の形状を略円柱体とする場合には、ノズル口は円形形状がよく、直方体とする場合には、ノズル口は長方形又は正方形形状がよい。寸法精度は高ければ高いほどよく、面の部分の円形形状が半径において少なくとも10%以内が好ましい。ノズルの口の数は多ければ多いほど生産性に見合ったものとなる。延伸は、樹脂ごと溶融粘度ごとに最大の延伸倍率を変えることができる。
As a method of producing the particles (A), a method of producing columnar fibers and then cutting them directly to obtain a substantially cylindrical body or a rectangular solid, a method of obtaining a rectangular solid or a cube from a film shape, or the obtained rectangular solid The particles (A) may be produced into a substantially cylindrical body by post-processing.
As the fiberization, using an extruder, the resin melt for three-dimensional shaping is extruded and stretched into a fiber shape while being stirred at a temperature higher by 30 ° C. or more than the melting point. At this time, the resin melt for three-dimensional shaping is stretched to about 1 to 10 times to form fibers. At this time, the shape of the fiber cross section can be determined according to the shape of the nozzle port of the extrusion machine, but if the shape of the particles (A) is a substantially cylindrical body, the nozzle port should be circular and rectangular. In some cases, the nozzle orifices may be rectangular or square in shape. The higher the dimensional accuracy, the better, and the circular shape of the surface portion is preferably at least 10% or less in the radius. The greater the number of nozzle openings, the more suitable for productivity. Stretching can change the maximum draw ratio for each melt viscosity of the resin.

前記裁断しては、ギロチン方式といった上刃と下刃が共に刃物になっている切断装置や、押し切り方式と呼ばれる下側は刃物ではなく板にて、上刃で裁断していく装置などを用いることができる。前記装置を用いて、0.005mm以上0.2mm以下に直接カットすることやCOレーザー等を用いて裁断する方法がある。これらの方法により、前記粒子(A)を直接得ることができる。 The above-mentioned cutting is performed using a cutting device such as a guillotine type cutter in which the upper blade and the lower blade are both blades, or a cutting device called a push-off type using a plate instead of the cutter. be able to. There is a method of cutting directly to 0.005 mm or more and 0.2 mm or less using the above-mentioned apparatus or cutting using a CO 2 laser or the like. The particles (A) can be obtained directly by these methods.

前記粒子(A)としては、ペレット等の形態から数倍の延伸により数十μmから数百μmに調整後、繊維を数μm以上数百μm以下になるようにレーザーカットや刃を使ったカット等により得ることができる。   As the particles (A), after adjusting from several tens of μm to several hundred μm by stretching several times from the form of pellets etc., cut using a laser cut or a blade so that the fiber becomes several μm to several hundred μm And so on.

前記粒子(A)は、一般的な粉砕方法としては、ペレット等の形態から粉砕することにより得られ、室温にて粉砕装置を使用し、目的の粒径以外のものをフィルター濾過などの分級操作などにより得られる。好ましくは0℃以下の低温(各樹脂自身の脆弱温度以下)、より好ましくは−25℃以下、特に好ましくは−100℃以下の極低温下での樹脂脆弱性を使用する粉砕により得ることができる。   The above-mentioned particles (A) are obtained by pulverizing from the form of pellets etc. as a general pulverizing method, using a pulverizing apparatus at room temperature, and classification operation such as filter filtration other than the target particle diameter It is obtained by It can be obtained by grinding using resin brittleness preferably at a low temperature of 0 ° C. or lower (less than the brittle temperature of each resin itself), more preferably at a cryogenic temperature of -25 ° C. or lower, particularly preferably -100 ° C. or lower .

別の好適な条件で得られる粒子(A)としては、新たな粉末層をローラ等により引くごとに焼結処理を行うことが好ましい。前記焼結処理では、粉末層部分を選択的に溶融させる。新たな粉末層を先行して形成した層に施用し、再度選択的に溶融させ、これが繰り返され、所望の立体造形物が製造されるまで前記処理を継続する。   As particles (A) obtained under other suitable conditions, it is preferable to carry out a sintering process each time a new powder layer is drawn by a roller or the like. In the sintering process, the powder layer portion is selectively melted. A fresh powder layer is applied to the previously formed layer and remelted selectively, which is repeated and the process is continued until the desired three-dimensional object is produced.

前記粒子(A)の溶融としては、典型的には、電磁照射により行われるが、溶融の選択性は、例えば、抑制剤、吸収剤、又は電磁照射(例えば、マスクした若しくは直接レーザービームによる)の選択的施用などが挙げられる。いずれの適切な電磁照射源でも使用でき、例えば、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ランプ等、又はこれらの組合せなどがある。 The melting of the particles (A) is typically performed by electromagnetic radiation, but the selectivity of melting is, for example, an inhibitor, an absorber, or electromagnetic radiation (eg, masked or by direct laser beam) And selective application of Any suitable electromagnetic radiation source may be used, such as, for example, a CO 2 laser, an infrared radiation source, a microwave generator, a radiant heater, an LED lamp, etc., or a combination thereof.

いくつかの実施態様においては、選択的マスク焼結(selective mask sintering:SMS)技術を使用して、本発明における立体造形物を製造することができる。前記SMSプロセスについては、例えば、米国特許第6,531,086号明細書に記載されているものを好適に用いることができる。   In some embodiments, selective mask sintering (SMS) techniques can be used to produce the three-dimensional object of the present invention. As the SMS process, for example, those described in US Pat. No. 6,531,086 can be suitably used.

前記SMSプロセスとしては、遮蔽マスクを使用して選択的に赤外放射を遮断し、粉末層の一部の選択的照射する。本発明の立体造形用粉末から物品を製造するためにSMSプロセスを使用する場合、立体造形用粉末の赤外吸収特性を増強させる粉末組成物中の1種以上物質を含有させることが好ましく、立体造形用粉末には1種以上の熱吸収剤及び/又は暗色物質(カーボンファイバー、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、もしくはカーボンファイバー、セルロースナノファイバー等)を含有することができる。   As the SMS process, a shielding mask is used to selectively block infrared radiation and selectively irradiate a portion of the powder layer. When the SMS process is used to manufacture an article from the powder for stereolithography of the present invention, it is preferable to contain one or more substances in the powder composition that enhances the infrared absorption characteristics of the powder for stereolithography, The shaping powder can contain one or more heat absorbing agents and / or dark substances (carbon fibers, carbon black, carbon nanotubes, carbon fibers, cellulose nanofibers, etc.).

<粒子(B)製造工程>
前記立体造形用粉末の製造方法としては、立体造形用材料溶融物を繊維状に延伸し、裁断して粒子(B)を製造する粒子(B)製造工程を含むことが好ましい。
<Particle (B) manufacturing process>
It is preferable to include the particle | grain (B) manufacturing process of extending | stretching the material melt for three-dimensional shaping | molding to a fiber form, cutting | judgement, and manufacturing a particle | grain (B) as a manufacturing method of the said powder for three-dimensional shaping.

前記粒子(B)製造工程としては、前記粒子(A)製造工程と同様の工程であってもよい。
また、前記粒子(B)製造工程としては、前記粒子(A)製造工程と異なる工程であり、前記粒子(B)の粒子が、前記粒子(A)製造工程とは異なる工程により製造されてもよい。
The particle (B) production process may be the same process as the particle (A) production process.
The particle (B) production process is a process different from the particle (A) production process, and the particles of the particle (B) are produced by a process different from the particle (A) production process. Good.

<混合工程>
前記立体造形用粉末の製造方法は、前記粒子(A)及び粒子(B)を混合する混合工程を含むことが好ましい。
前記混合工程を行う混合手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヘンシェルミキサ(日本コークス工業株式会社製)、V型混合機(株式会社徳寿工作所製)などが挙げられる。
<Mixing process>
It is preferable that the manufacturing method of the said powder for three-dimensional shaping | molding includes the mixing process of mixing the said particle | grains (A) and particle | grains (B).
There is no restriction | limiting in particular as a mixing means which performs the said mixing process, According to the objective, it can select suitably, For example, a Henschel mixer (made by Nippon Coke Kogyo Co., Ltd.), V-type mixer (made by Tokuju work place) And the like.

本発明の立体造形用粉末を用いてPBF方式により立体造形物を製造するために、好適な方法としては、ポリマーマトリックスを含有する複数の層を積層し、かつ接着した焼結層を含むことが好ましい。前記焼結層としては、造形プロセスに適した厚みを有することが好ましい。複数の焼結層の平均厚みとしては、10μm以上が好ましく、50μm以上がより好ましく、100μm以上が特に好ましい。また、前記焼結層の平均厚みとしては、200μm未満が好ましく、150μm未満がより好ましく、120μm未満が特に好ましい。   In order to produce a three-dimensional object by the PBF method using the powder for three-dimensional shaping of the present invention, a suitable method is to include a sintered layer in which a plurality of layers containing a polymer matrix are laminated and adhered. preferable. The sintered layer preferably has a thickness suitable for a shaping process. The average thickness of the plurality of sintered layers is preferably 10 μm or more, more preferably 50 μm or more, and particularly preferably 100 μm or more. Moreover, as an average thickness of the said sintering layer, less than 200 micrometers is preferable, less than 150 micrometers is more preferable, and less than 120 micrometers is especially preferable.

本発明の立体造形用粉末は、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する。そのため、SLS方式、SMS方式などのPBF方式、MJF(Multi Jet Fusion)方式、又はBJ(Binder Jetting)法などの立体造形用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。
また、本発明の樹脂粉末は、立体造形用樹脂粉末として使用する他、例えば、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。さらに、本発明の樹脂粉末は、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ることもできる。
本発明の立体造形用粉末としては、電子機器パーツや自動車部品のプロトタイプや強度試験用の試作品、エアロスペースや自動車産業のドレスアップツール等に使われる少量製品などの用途に使用するための物品を形成することに好適に用いることができる。前記PBF方式以外の他の方式については、FDMやインクジェット方式と比較し、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。
The powder for stereolithography of the present invention has an appropriate balance of parameters such as particle size, particle size distribution, heat transfer properties, melt viscosity, bulk density, flowability, melt temperature, and recrystallization temperature. Therefore, it is suitably used in various three-dimensional modeling methods using three-dimensional modeling powder such as SLS system, PBF system such as SMS system, MJF (Multi Jet Fusion) system, or BJ (Binder Jetting) method.
Further, the resin powder of the present invention is used as a resin powder for three-dimensional modeling, and suitably used in, for example, surface shrinking agents, spacers, lubricants, paints, grinding wheels, additives, secondary battery separators, foods, cosmetics, clothes, etc. It is used. Furthermore, the resin powder of the present invention can also be used as a material or metal substitute material used in the fields of automobiles, precision instruments, semiconductors, aerospace, medical and the like.
The powder for use in three-dimensional shaping according to the present invention is an article for use in a prototype of an electronic device part or automobile part, a prototype for strength test, a small amount product used for aerospace or a dressing up tool for the automobile industry, etc. Can be suitably used to form The other systems other than the PBF system are expected to be superior in strength as compared with the FDM and the inkjet system, and therefore, they can be used as practical products. Although the production speed is not suitable for mass production such as injection molding, the required production quantity can be obtained, for example, by mass production of small parts in a planar manner. In addition, since the method of manufacturing a three-dimensional object in the PBF method used in the present invention does not require a mold such as injection molding, overwhelming cost reduction and delivery time reduction are achieved in trial production and prototype production. be able to.

(立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置)
本発明の立体造形物の製造方法は、本発明の立体造形用粉末を含む層を形成する層形成工程と、前記形成された層に電磁照射して硬化する硬化工程と、を繰り返して立体造形物を製造し、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
前記立体造形物の製造装置は、本発明の立体造形用粉末を含む層を形成する層形成手段と、前記層の選択された領域内の粉末同士を接着させる粉末接着手段と、を有し、更に必要に応じて、その他の手段を有する。
前記立体造形物の製造方法は、前記立体造形物の製造装置により好適に実施することができる。
(Method for producing three-dimensional object and apparatus for producing three-dimensional object)
The method for producing a three-dimensional object according to the present invention is a method for forming a layer comprising the layer containing the powder for three-dimensional shaping according to the present invention, and a curing step in which the formed layer is cured by electromagnetic irradiation and curing. The product is manufactured and, if necessary, other steps are included.
The apparatus for producing a three-dimensional object has a layer forming means for forming a layer containing the three-dimensional powder according to the present invention, and a powder bonding means for bonding the powders in a selected region of the layer. Furthermore, it has other means as needed.
The method for producing the three-dimensional object can be suitably carried out by the production device for the three-dimensional object.

前記立体造形用粉末としては、本発明の立体造形用粉末と同様のものを用いることができる。
前記粉末接着手段としては、例えば、整地された粉体に電磁波もしくはレーザーを照射して、樹脂を溶融させ冷却により硬化させる硬化手段などが挙げられる。
As said powder for three-dimensional shaping | molding, the thing similar to the powder for three-dimensional shaping | molding of this invention can be used.
As said powder adhesion | attachment means, the electromagnetic wave or the laser is irradiated to the ground powder, for example, The hardening means etc. which fuse | melt resin and it hardens by cooling are mentioned.

前記電磁照射に用いられる電磁照射源としては、例えば、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ランプ等、又はこれらの組合せなどが挙げられる。 As the electromagnetic radiation source used for the electromagnetic radiation, for example, CO 2 lasers, infrared radiation sources, microwave generator, radiant heater, LED lamp, or combinations thereof, and the like.

ここで、前記立体造形物の製造装置について、図9を用いて説明する。図9は、本発明の立体造形物の製造方法に用いられる立体造形物の製造装置の一例を示す概略説明図である。図9に示すように、粉末の供給槽5に粉末を貯蔵し、使用量に応じて、ローラ4を用いてレーザー走査スペース6に供給する。供給槽5は、ヒーター3により温度を調節されていることが好ましい。電磁照射源1から出力したレーザーを反射鏡2を用いて、レーザー走査スペース6に照射する。前記レーザーによる熱により、粉末を焼結して立体造形物を得ることができる。   Here, the manufacturing apparatus of the said three-dimensional model is demonstrated using FIG. FIG. 9 is a schematic explanatory view showing an example of a three-dimensional object manufacturing apparatus used in the three-dimensional object manufacturing method of the present invention. As shown in FIG. 9, the powder is stored in the powder supply tank 5 and is supplied to the laser scanning space 6 using the roller 4 according to the amount used. It is preferable that the temperature of the supply tank 5 be adjusted by the heater 3. The laser output from the electromagnetic irradiation source 1 is irradiated to the laser scanning space 6 using the reflecting mirror 2. The powder can be sintered by the heat of the laser to obtain a three-dimensional object.

前記供給槽5の温度としては、粉末の融点より10℃以上低いことが好ましい。
前記レーザー走査スペースにおける部品床温度としては、粉末の融点より5℃以上低温であることが好ましい。
前記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することができるが、10ワット以上150ワット以下が好ましい。
The temperature of the supply tank 5 is preferably 10 ° C. or more lower than the melting point of the powder.
The component bed temperature in the laser scanning space is preferably 5 ° C. or more lower than the melting point of the powder.
There is no restriction | limiting in particular as an output of the said laser, Although it can select suitably according to the objective, 10 to 150 watt is preferable.

(立体造形物)
前記立体造形物は、本発明の立体造形物の製造方法により好適に製造されることができる。
前記立体造形用樹脂粉末を用いて、レーザー焼結により形成される立体造形物は、滑らかであり、最小オレンジピール以下を呈する十分な解像度を示す表面を形成できる。ここで、前記オレンジピールとは、一般にPBF方式でのレーザー焼結により形成される立体造形物の表面上に不適切な粗面、又は空孔問題やゆがみ問題のような表面欠陥の存在を意味する。前記空孔は、例えば、美観を損なうだけでなく、機械強度にも著しく影響を及ぼすことがある。
(Three-dimensional object)
The three-dimensional object can be suitably produced by the method for producing a three-dimensional object of the present invention.
Using the resin powder for three-dimensional modeling, a three-dimensional article formed by laser sintering can form a surface that is smooth and exhibits sufficient resolution exhibiting a minimum orange peel or less. Here, the orange peel generally means the presence of an improper rough surface or a surface defect such as a vacancy problem or a distortion problem on the surface of a three-dimensional object formed by laser sintering in a PBF method. Do. The pores may not only impair the appearance but also significantly affect the mechanical strength.

さらに、前記立体造形用樹脂粉末を使用し、レーザー焼結により形成される立体造形物としては、焼結中から焼結後の冷却時の間に、発生する相変化による反りや歪み、発煙したりするような不適切なプロセス特性を示さないことが好ましい。   Furthermore, as the three-dimensional object formed by laser sintering using the above-mentioned resin powder for three-dimensional modeling, warpage, distortion, and smoke due to a phase change which occurs during sintering and after cooling after sintering It is preferred not to exhibit such inappropriate process characteristics.

以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be more specifically described by way of examples, but the present invention is not limited by these examples.

得られた立体造形用粉末について、「体積平均粒径、及び体積平均粒径/個数平均粒径の比(Mv/Mn)」、「柱体の粒子の底面における直径又は長辺に対する高さの比」及び「比表面積」は、以下のようにして測定した。結果を下記表1〜表3に示す。   For the obtained powder for three-dimensional shaping, “volume average particle diameter and ratio of volume average particle diameter / number average particle diameter (Mv / Mn)”, “height relative to diameter or long side of bottom of particle of column” The ratio "and" specific surface area "were measured as follows. The results are shown in Tables 1 to 3 below.

[体積平均粒径、及び体積平均粒径/個数平均粒径の比(Mv/Mn)]
まず、フィルターに通すことにより微細なごみを取り除いた水10mL中に、ノニオン系界面活性剤(商品名:コンタミノンN、和光純薬工業株式会社製)を数滴加えた後、粒径の範囲(円相当径:0.50μm以上200.00μm未満)を規定した測定対象の粒子数が、水1×10−3cm当たり20個以下となるように、立体造形用粉末を加えた。次に、前記立体造形用粉末を含む前記水に、超音波分散器(装置名:UH−50、STM社製)を用いて、20kHz、50W/10cmの条件で1分間分散処理を行った後、更に4分間分散処理を行った。また、前記立体造形用粉末の粒子濃度が3,000個/1×10−3cm以上7,000個/1×10−3cm以下の立体造形用粉末分散液を用いることにより、フロー式粒度分布測定機(装置名:FPIA3000、マルバーン社製)を使用して、規定した粒径の範囲の粒子の粒度分布を測定した。
前記フロー式粒度分布測定機において、前記立体造形用粉末分散液は、流れ方向に沿って広がるフラットで偏平な透明フローセル内の流路を通過させた。ここで、ストロボとCCDカメラとを、前記透明フローセルを挟み込む位置になるように配置した。前記ストロボが前記透明フローセル内の流路の流れ方向に対して交差する方向に光を照射させることにより、前記透明フローセルを前記光が通過し、前記透明フローセル内に光路が形成された。
前記立体造形用粉末分散液が前記透明フローセル内の流路を流れる間に、前記ストロボから1/60秒間間隔で光を照射させ、前記ストロボが光を照射するタイミングと同期するタイミングで、前記CCDカメラに前記透明フローセルを撮影させることにより、前記透明フローセル内を流れる前記立体造形用粉末のうち、前記規定した粒径の範囲にあり、且つ、前記透明フローセルが偏平である方向と平行する向きにある粒子を、2次元画像として撮影した。これにより、円相当径の分布に基づく粒子数、及び規定された円相当径を有する粒子数を測定した。また、得られた粒子数を、0.50μm〜200μmの粒径の範囲に応じて、1,024チャンネルに分割して得た。粒子の直径をdとし、各チャンネルの中間値を粒径と定義し、各チャンネルの粒径範囲にある粒子数をnとして算出した。
得られた粒子の直径d、及び粒子数nより、下記式(3)を用いて、個数平均粒径Mnを算出した。
また、前記個数平均粒径Mnと同様に、下記式(4)を用いて、体積平均粒径Mvを算出した。
更に、得られた前記体積平均粒径と前記個数平均粒径とから、体積平均粒径/個数平均粒径の比(Mv/Mn)を求めた。
前記個数平均粒径Mn、及び前記体積平均粒径Mvの算出方法は、前記フロー式粒度分布測定機(装置名:FPIA3000、マルバーン社製)に付属する算出ソフトの計算内容に準じたものである。
[Volume average particle diameter, and ratio of volume average particle diameter / number average particle diameter (Mv / Mn)]
First, a few drops of nonionic surfactant (trade name: Contaminone N, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are added to 10 mL of water from which fine dust has been removed by passing through a filter, and then the particle size range ( equivalent circle diameter: 0.50 .mu.m or less 200.00) number of particles measured that defines is such that the water 1 × 10 -3 cm 3 per 20 or less, was added powder stereolithography. Next, the water containing the powder for three-dimensional modeling was subjected to a dispersion treatment for 1 minute under the conditions of 20 kHz and 50 W / 10 cm 3 using an ultrasonic disperser (device name: UH-50, manufactured by STM). After that, dispersion treatment was performed for 4 minutes. In addition, the flow of the powder by using a powder dispersion for three-dimensional shaping having a particle concentration of 3,000 / 1 × 10 −3 cm 3 or more and 7,000 / 1 × 10 −3 cm 3 or less of the powder for three-dimensional shaping The particle size distribution of particles in the specified particle size range was measured using a formula particle size distribution measuring apparatus (device name: FPIA 3000, manufactured by Malvern Co., Ltd.).
In the flow type particle size distribution measuring device, the powder dispersion for three-dimensional modeling was allowed to pass through a flow path in a flat, flat, transparent flow cell spreading along the flow direction. Here, the strobe and the CCD camera were placed at positions sandwiching the transparent flow cell. The light was emitted in a direction intersecting the flow direction of the flow path in the transparent flow cell, whereby the light passed through the transparent flow cell, and an optical path was formed in the transparent flow cell.
While the powder dispersion liquid for three-dimensional modeling flows through the flow path in the transparent flow cell, light is emitted from the strobe at intervals of 1/60 seconds, and the CCD is synchronized with the timing when the strobe irradiates the light. By causing the camera to photograph the transparent flow cell, the powder in the three-dimensional structure forming powder flowing in the transparent flow cell is in the range of the defined particle diameter and in a direction parallel to the direction in which the transparent flow cell is flat. Certain particles were taken as two-dimensional images. Thereby, the number of particles based on the distribution of the equivalent circle diameter and the number of particles having the defined equivalent circle diameter were measured. Also, the number of particles obtained was obtained by dividing into 1,024 channels according to the range of the particle diameter of 0.50 μm to 200 μm. The diameter of the particles was d, the mean value of each channel was defined as the particle diameter, and the number of particles in the particle diameter range of each channel was calculated as n.
From the diameter d of the obtained particles and the number n of the particles, the number average particle diameter Mn is calculated using the following equation (3).
Further, as in the case of the number average particle diameter Mn, the volume average particle diameter Mv was calculated using the following equation (4).
Furthermore, the ratio (Mv / Mn) of volume average particle diameter / number average particle diameter was determined from the obtained volume average particle diameter and the obtained number average particle diameter.
The calculation method of the number average particle diameter Mn and the volume average particle diameter Mv is according to the calculation contents of calculation software attached to the flow type particle size distribution measuring device (apparatus name: FPIA 3000, manufactured by Malvern Co., Ltd.) .

[前記粒子(A)の比表面積及び前記粒子(B)の比表面積の合計]
前記粒子(A)の比表面積及び前記粒子(B)の比表面積の合計は、得られた立体造形用粉末において、下記式(1)を用いることにより求めた。
なお、粒子の総体積は、前記フロー式粒度分布測定機を用いて得られた粒子の直径d、及び粒子数nと、下記式(5)とを用いて、1粒子の体積Vを算出し、前述した各チャンネルの粒子径と、個数のデータを用いて、粒子数の分の各粒子の体積を合計することにより算出した。
V=1/6πd ・・・式(5)
また、粒子の密度は、アルキメデス法により求めた。
[A total of the specific surface area of the particles (A) and the specific surface area of the particles (B)]
The total of the specific surface area of the particles (A) and the specific surface area of the particles (B) was determined by using the following formula (1) in the obtained powder for three-dimensional shaping.
The total volume of the particles is calculated by calculating the volume V of one particle using the diameter d of the particles obtained using the flow type particle size distribution analyzer and the number n of the particles and the following equation (5). Using the particle diameter of each channel and the data of the number described above, the volume of each particle was calculated by summing up the volume of each particle.
V = 1 / 6πd 3 equation (5)
In addition, the density of particles was determined by the Archimedes method.

[柱体の粒子の底面における直径又は長辺に対する高さの比]
得られた粒子(A)及び粒子(B)の柱体の粒子の底面における直径又は長辺に対する高さの比は、走査型電子顕微鏡(装置名:S4200、株式会社日立製作所製)を用いて、300倍の倍率における得られた粒子(A)及び粒子(B)の画像を確認し、基準長を元に柱体の底面における直径又は長辺と、高さとを実測した。少なくとも20個の柱体について、同様に直径又は長辺と高さとを実測し、その平均値を用いて、粒子(A)及び粒子(B)の柱体の粒子の底面における直径又は長辺に対する高さの比を算出した。
[Ratio at the base of diameter or long side of base of particle of column]
The ratio of the height to the diameter or the long side in the bottom of the particles of the particles of the obtained particles (A) and particles (B) of the column is measured using a scanning electron microscope (apparatus name: S4200, manufactured by Hitachi, Ltd.) The image of the obtained particles (A) and particles (B) at a magnification of 300 times was confirmed, and the diameter or the long side of the bottom of the column and the height were measured based on the reference length. Measure the diameter or long side and height of at least 20 columns in the same manner and use the average value to the diameter or long side of the base of the particles of the particles (A) and particles (B). The ratio of heights was calculated.

(実施例1)
<粒子(A)の作製>
結晶性熱可塑性樹脂であるポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂(商品名:ノバデュラン5020、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製、融点:218℃、ガラス転移温度:43℃)98.5質量%に、フェノール系酸化防止剤(商品名:AO−80、株式会社ADEKA製)を0.5質量%、及びホスフェート系酸化防止剤(商品名:PEP−36、株式会社ADEKA製)を1.0質量%添加し、押し出し加工機(株式会社日本製鋼所製)を用いて、融点より30℃高い温度にて撹拌後、ノズル口が円形形状のものを用い、繊維状に立体造形用溶融物を押し出して伸ばした。ノズルから出る糸の本数は100本にて実施した。4倍程度延伸し、繊維直径が60μmにて精度が±4μmの繊維にした後に0.08mm(80μm)で押し切り方式の裁断装置(株式会社荻野精機製作所製、NJシリーズ1200型)を用いて裁断し、略円柱体の粒子(A)を得た。
Example 1
<Preparation of particles (A)>
Crystalline thermoplastic resin polybutylene terephthalate (PBT) resin (trade name: Novaduran 5020, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., melting point: 218 ° C., glass transition temperature: 43 ° C.) Phenolic oxidation to 98.5 mass% 0.5% by mass of an inhibitor (trade name: AO-80, manufactured by ADEKA Co., Ltd.) and 1.0% by mass of a phosphate-based antioxidant (trade name: PEP-36, manufactured by ADEKA) After stirring at a temperature 30 ° C. higher than the melting point using an extruder (manufactured by Japan Steel Works, Ltd.), the melt having a three-dimensional shape was extruded and stretched in a fiber shape using a nozzle whose nozzle shape was circular. The number of threads coming out of the nozzle was 100. After stretching about 4 times to make a fiber with a fiber diameter of 60 μm and an accuracy of ± 4 μm, it is cut using a cutting device with a push-off method at 0.08 mm (80 μm) (NJ series 1200 type made by Kuwano Seiki Co., Ltd.) To obtain substantially cylindrical particles (A).

<粒子(B)の作製>
繊維直径が30μmにて精度が±5μmの繊維にした後に30μmで押し切り方式の裁断装置を用いて裁断した以外は、粒子(A)と同様にして、略円柱体の粒子(B)を得た。
<Preparation of particles (B)>
Particles (B) of substantially cylindrical bodies were obtained in the same manner as the particles (A) except that fibers having a fiber diameter of 30 μm and precision of ± 5 μm were used and then cut using a 30 μm press-cut type cutting apparatus. .

<立体造形用粉末1の作製>
得られた粒子(A)及び粒子(B)をヘンシェルミキサ(日本コークス工業株式会社製)により均一に混合し、立体造形用粉末1とした。裁断後の断面を走査型電子顕微鏡(装置名:S4200、株式会社日立製作所製)を用いて、300倍の倍率で確認したところ、断面はきれいに裁断されており、切断面は互いに平行であった。また、粒子(A)の略円柱体の高さを測定したところ、80μm±10μmの精度で切断できており、粒子(B)の略円柱体の高さを測定したところ、30μm±5μmの精度で切断できていた。裁断時につぶれた様子はほとんどなかったが、約100個に1個程度の割合で、切断時に押しつぶされ、円の面に対し高さ方向がたるのように膨らんだものやその反対側に凹んでしまった形状になってしまったものも含まれていた。
<Production of Powder 1 for Three-Dimensional Modeling>
The obtained particles (A) and particles (B) were uniformly mixed by means of a Henschel mixer (manufactured by Japan Coke Industry Co., Ltd.) to obtain a powder 1 for three-dimensional shaping. The cross section after cutting was confirmed using a scanning electron microscope (apparatus name: S4200, manufactured by Hitachi, Ltd.) at a magnification of 300 times. As a result, the cross section was finely cut and the cut surfaces were parallel to each other . In addition, when the height of the substantially cylindrical body of the particles (A) was measured, it could be cut with an accuracy of 80 μm ± 10 μm, and when the height of the substantially cylindrical body of the particles (B) was measured, the accuracy of 30 μm ± 5 μm It was able to cut it by. There was little appearance of being crushed at the time of cutting, but it was crushed at the time of cutting at a rate of about 1 in about 100 pieces, and it swelled like a height direction with respect to the surface of a circle or dented on the opposite side The thing which became a dead shape was also included.

(実施例2〜13)
実施例1において、材料等を下記表1〜表3に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜13の立体造形用粉末を得た。
(Examples 2 to 13)
In Example 1, powders for three-dimensional shaping of Examples 2 to 13 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the materials and the like were changed as shown in Tables 1 to 3 below.

(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℃、ガラス転移温度:43℃)98.5質量%に、フェノール系酸化防止剤(商品名:AO−80、株式会社ADEKA製)を0.5質量%、及びホスフェート系酸化防止剤(商品名:PEP−36、株式会社ADEKA製)を1.0質量%添加し、押し出し加工機(株式会社日本製鋼所製)を用いて、融点より30℃高い温度にて撹拌後、攪拌物を水冷したロールでプレスして厚さ2mmの板にした。その後これをブレードミルで粉砕し、数mmのチップ状に加工した後に、粉砕目標粒径65μmで凍結粉砕し、PBT樹脂粉末を得た。得られたPBT樹脂粉末を200メッシュ(目開き75μm)で粗大粉を除去し、比較例1の立体造形用粉末を得た。
なお、凍結粉砕は、大阪ガスリキッド株式会社(大阪府堺市)で実施し、凍結粉砕条件は、粉砕出口温度:−100℃〜−120℃、粉砕装置周速:80.0m/sに設定した。
(Comparative example 1)
Phenolic antioxidant (trade name: AO) to 98.5 mass% of polybutylene terephthalate (PBT) resin (trade name: Novadurane 5020, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., melting point: 218 ° C., glass transition temperature: 43 ° C.) Add 0.5% by mass of -80, manufactured by ADEKA Co., Ltd., and 1.0% by mass of phosphate-based antioxidant (trade name: PEP-36, manufactured by ADEKA), and add an extrusion processing machine (Japan Co., Ltd.) After stirring at a temperature 30 ° C. higher than the melting point using a steel mill), the stirred product was pressed with a water-cooled roll into a 2 mm thick plate. Thereafter, this was crushed by a blade mill and processed into chips of several mm, and then freeze-ground with a target particle size of 65 μm to obtain a PBT resin powder. Coarse powder was removed from the obtained PBT resin powder with 200 mesh (75 μm mesh) to obtain a powder for three-dimensional shaping of Comparative Example 1.
In addition, freeze grinding is carried out by Osaka Gas Liquid Co., Ltd. (Kashiwa City, Osaka), and freeze grinding conditions are set to grinding outlet temperature: -100 ° C to -120 ° C, grinding device circumferential speed: 80.0 m / s did.

(比較例2)
市販の立体造形用粉末として、商品名:DuraformPA(3D SYSTEMS社製)を用いた。前記商品名:DuraformPAは、主な材質がナイロン12(PA12)であることが示されている。
(Comparative example 2)
Trade name: Duraform PA (manufactured by 3D SYSTEMS) was used as a commercially available powder for three-dimensional shaping. The trade name: Duraform PA is shown to be made of nylon 12 (PA12) as the main material.

(比較例3)
市販の立体造形用粉末として、商品名:Asphea−PP(Aspect社製)を用いた。前記商品名:Asphea−PPは、主な材質がポリプロピレン(PP)であることが示されている。
(Comparative example 3)
As a commercially available powder for three-dimensional modeling, trade name: Asphea-PP (manufactured by Aspect) was used. The trade name: Asphea-PP is shown to be made of polypropylene (PP) as the main material.

(比較例4)
市販の立体造形用粉末として、商品名:AspexPPS(Aspect社製)を用いた。前記商品名:AspexPPSは、主な材質がポリフェニレンスルフィド(PPS)であることが示されている。
(Comparative example 4)
As a commercially available powder for three-dimensional shaping, trade name: Aspex PPS (manufactured by Aspect) was used. The trade name: Aspex PPS is shown to be mainly composed of polyphenylene sulfide (PPS).

得られた立体造形用粉末を用いて、長さ:80mm±2mm、幅:10mm±0.2mm、厚さ:4mm±0.2mmの立体造形物を作製した。次に、以下のようにして、「充填率」、及び「曲げ強度」を評価した。結果を下記表1〜表3に示す。   Using the obtained powder for three-dimensional modeling, a three-dimensional object having a length of 80 mm ± 2 mm, a width of 10 mm ± 0.2 mm, and a thickness of 4 mm ± 0.2 mm was produced. Next, "filling rate" and "bending strength" were evaluated as follows. The results are shown in Tables 1 to 3 below.

(充填率)
アルキメデス法(メトラートレド社製、MS403S/02、密度測定用キット0.1mg、1mg天秤用)を用いて、得られた立体造形物の空気中、及び水中での質量の相関関係から密度を算出し、更に、下記式(13)を用いて、得られた立体造形物の充填率を求めた。なお、前記充填率は、90%以上が実施可能レベルである。
充填率(%)=(材料の密度−実測の密度)/材料の密度×100 ・・・式(13)
(Filling rate)
Calculate the density from the correlation of the mass of the obtained three-dimensional object in air and water using the Archimedes method (Metler Toledo, MS 403 S / 02, density measurement kit 0.1 mg, for 1 mg balance) Furthermore, the filling factor of the obtained three-dimensional object was determined using the following formula (13). In addition, 90% or more of the said filling rate is a practicable level.
Packing ratio (%) = (density of material−measured density) / density of material × 100 (13)

(曲げ強度)
引っ張り試験機(装置名:オートグラフ、島津株式会社製)を用いて、作製した立体造形物の曲げ強度を測定し、立体造形物の「曲げ強度」を求めた。曲げ強度の測定に関し、JIS K7121 プラスチック−曲げ特性の求め方に従った。試験条件は、支点間距離:64mm、試験速度:2mm/分間とした。曲げ強度は、素材の曲げ強度の80%以上が実施可能レベルである。具体的には、ポリブチレンテレフタレート(PBT)は、35MPa以上、ナイロン12(PA12)は、30MPa以上、ポリプロピレン(PP)は、20MPa以上、ポリフェニレンスルフィド(PPS)は、50MPa以上が実施可能レベルである。
なお、曲げ強度は、JIS K7121 プラスチック−曲げ特性の求め方に従い、支点間距離:64mm、試験速度:2mm/分間の試験条件により測定することができる。
また、得られる立体造形物の造形槽内における造形方向は、区別するものとする。例えば、一般にSLS方式で造形した試験片は、XY方向(水平方向)に配置した試験片は、Z方向(積層方向)に造形した試験片と比較して、強度が高くなる傾向がある。本発明においては、上記立体造形物の長手方向がZ方向(積層方向)となるように造形したものを測定した。
(Bending strength)
The bending strength of the produced three-dimensional object was measured using a tensile tester (apparatus name: autograph, manufactured by Shimadzu Corporation), and the "bending strength" of the three-dimensional object was determined. Regarding the measurement of bending strength, the method of determining JIS K 7121 plastic-bending characteristics was followed. The test conditions were: distance between supporting points: 64 mm, testing speed: 2 mm / minute. The bending strength is at a level at which 80% or more of the bending strength of the material can be carried out. Specifically, polybutylene terephthalate (PBT) has a practicable level of 35 MPa or more, nylon 12 (PA12) of 30 MPa or more, polypropylene (PP) of 20 MPa or more, and polyphenylene sulfide (PPS) of 50 MPa or more. .
The bending strength can be measured under the test conditions of distance between supporting points: 64 mm, test speed: 2 mm / minute according to the method of determining JIS-K 7121 plastic-bending characteristics.
Moreover, the modeling direction in the modeling tank of the three-dimensional molded item obtained shall be distinguished. For example, test pieces generally formed by the SLS method tend to have higher strength in test pieces arranged in the XY direction (horizontal direction) than test pieces formed in the Z direction (lamination direction). In the present invention, the three-dimensional object was measured such that the longitudinal direction of the three-dimensional object was in the Z direction (lamination direction).

本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> 体積最頻粒径を構成する粒子(A)と、
前記粒子(A)の体積平均粒径よりも小さい体積平均粒径を有する粒子(B)と、を含み、
前記粒子(A)及び前記粒子(B)の少なくともいずれかが、柱体形状であり、
前記粒子(A)の体積平均粒径Mvと前記粒子(A)の個数平均粒径Mnとの比(体積平均粒径/個数平均粒径)(Mv/Mn)が、2.0以下であり、
前記粒子(A)の比表面積及び前記粒子(B)の比表面積の合計が、110m/kg以下であることを特徴とする立体造形用粉末である。
<2> 前記粒子(B)の体積平均粒径が、前記粒子(A)の体積平均粒径に対して0.3倍以上0.5倍以下である前記<1>に記載の立体造形用粉末である。
<3> 前記粒子(A)の体積(%)と、前記粒子(B)の体積(%)との体積比率(粒子(B)/粒子(A))が、0.050以上0.090以下である前記<1>から<2>のいずれかに記載の立体造形用粉末である。
<4> 前記粒子(B)の体積平均粒径Mvと前記粒子(B)の個数平均粒径Mnとの比(体積平均粒径/個数平均粒径)(Mv/Mn)が、2.0以下である前記<1>から<3>のいずれかに記載の立体造形用粉末である。
<5> 前記粒子(A)が、柱体形状である前記<1>から<4>のいずれかに記載の立体造形用粉末である。
<6> 前記粒子(A)及び前記粒子(B)の少なくともいずれかが、略円柱体である前記<1>から<5>のいずれかに記載の立体造形用粉末である。
<7> 前記柱体形状の前記粒子(A)及び前記粒子(B)の少なくともいずれかの底面における直径又は長辺に対する高さの比が、0.7倍以上2倍以下である前記<1>から<6>のいずれかに記載の立体造形用粉末である。
<8> 前記柱体形状の前記粒子(A)及び前記粒子(B)の少なくともいずれかの含有量が、30質量%以上である前記<1>から<7>のいずれかに記載の立体造形用粉末である。
<9> 前記粒子(A)の体積平均粒径が、20μm以上100μm以下である前記<1>から<8>のいずれかに記載の立体造形用粉末である。
<10> ISO 3146に準拠して測定したときの融点が、100℃以上である前記<1>から<9>のいずれかに記載の立体造形用粉末である。
<11> 下記(1)〜(3)から選択される少なくとも1種を満たす前記<1>から<10>のいずれかに記載の立体造形用粉末である。
(1)示差走査熱量測定において、ISO 3146に準拠して、10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークの融解開始温度をTmf1(℃)とし、その後、10℃/minにて、−30℃以下まで降温し、さらに、10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークの融解開始温度をTmf2(℃)としたときに、(Tmf1−Tmf2)≧3℃である。なお、前記吸熱ピークの融解開始温度は、融点での吸熱が終了した後に、熱量の一定となった所から低温側へx軸に対して平行な直線を引き、前記直線から−15mW下がった時点での温度である。
(2)示差走査熱量測定において、ISO 3146に準拠して、10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークのエネルギー量から求められる結晶化度をCd1(%)とし、その後、10℃/minにて、−30℃以下まで降温し、さらに、10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温したときの吸熱ピークのエネルギー量から求められる結晶化度をCd2(%)としたときに、(Cd1−Cd2)≧3%である。
(3)X線回折測定により得られる結晶化度をCx1(%)とし、窒素雰囲気下10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温し、その後、10℃/minにて、−30℃以下まで降温し、さらに、10℃/minにて、融点より30℃高い温度まで昇温したときのX線回折測定により得られる結晶化度をCx2(%)としたときに、(Cx1−Cx2)≧3%である。
<12> 結晶性熱可塑性樹脂を含む前記<1>から<11>のいずれかに記載の立体造形用粉末である。
<13> 前記結晶性熱可塑性樹脂が、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種である前記<12>に記載の立体造形用粉末である。
<14> 前記ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブタジエンテレフタレート、及びポリ乳酸から選択される少なくとも1種である前記<13>に記載の立体造形用粉末である。
<15> 外添剤をさらに含む前記<1>から<14>のいずれかに記載の立体造形用粉末である。
<16> 前記粒子(B)が、前記粒子(A)と同一組成である前記<1>から<15>のいずれかに記載の立体造形用粉末である。
<17> 前記粒子(B)が、前記粒子(A)と異なる組成である前記<1>から<15>のいずれかに記載の立体造形用粉末である。
<18> 前記粒子(B)が、前記粒子(A)の形状と異なる形状である前記<1>から<17>のいずれかに記載の立体造形用粉末である。
<19> 前記<1>から<18>のいずれかに記載の立体造形用粉末を含む層を形成する層形成工程と、
前記形成された層に電磁照射して硬化する硬化工程と、
を繰り返して立体造形物を製造することを特徴とする立体造形物の製造方法である。
<20> 体積最頻粒径を構成する粒子(A)と、
前記粒子(A)の体積平均粒径よりも小さい体積平均粒径を有する粒子(B)と、を含み、
前記粒子(A)及び前記粒子(B)の少なくともいずれかが、柱体形状であり、
前記粒子(A)の体積平均粒径Mvと前記粒子(A)の個数平均粒径Mnとの比(体積平均粒径/個数平均粒径)(Mv/Mn)が、2.0以下であり、
前記粒子(A)の比表面積及び前記粒子(B)の比表面積の合計が、110m/kg以下であることを特徴とする樹脂粉末である。
As an aspect of this invention, it is as follows, for example.
<1> particles (A) constituting the volume mode particle diameter,
Particles (B) having a volume average particle size smaller than the volume average particle size of the particles (A),
At least one of the particles (A) and the particles (B) has a columnar shape,
The ratio of the volume average particle diameter Mv of the particles (A) to the number average particle diameter Mn of the particles (A) (volume average particle diameter / number average particle diameter) (Mv / Mn) is 2.0 or less ,
The total of the specific surface area of the particles (A) and the specific surface area of the particles (B) is 110 m 2 / kg or less.
<2> For three-dimensional modeling according to <1>, wherein the volume average particle diameter of the particles (B) is 0.3 times or more and 0.5 times or less the volume average particle diameter of the particles (A) It is a powder.
<3> The volume ratio (particle (B) / particle (A)) of the volume (%) of the particles (A) to the volume (%) of the particles (B) is 0.050 or more and 0.090 or less It is a powder for three-dimensional shaping | molding in any one of said <1> to <2> which is these.
<4> The ratio of the volume average particle diameter Mv of the particles (B) to the number average particle diameter Mn of the particles (B) (volume average particle diameter / number average particle diameter) (Mv / Mn) is 2.0 It is a powder for three-dimensional shaping | molding in any one of said <1> to <3> which is the following.
<5> The powder for three-dimensional modeling according to any one of <1> to <4>, wherein the particles (A) have a columnar shape.
<6> The powder for three-dimensional shaping described in any one of <1> to <5>, wherein at least one of the particles (A) and the particles (B) is a substantially cylindrical body.
<7> The ratio of the height to the diameter or the long side of the bottom surface of at least one of the columnar particles (A) and the particles (B) is 0.7 times or more and 2 times or less It is a powder for three-dimensional shaping | molding in any one of <><6>.
<8> The three-dimensional structure according to any one of <1> to <7>, wherein a content of at least one of the columnar particles (A) and the particles (B) is 30% by mass or more. It is a powder for.
The volume average particle diameter of the <9> above-mentioned particle | grains (A) is a powder for three-dimensional shaping | molding in any one of said <1> to <8> which is 20 micrometers or more and 100 micrometers or less.
It is a powder for three-dimensional shaping | molding in any one of said <1> to <9> whose melting | fusing point when it measures based on <10> ISO 3146 is 100 degreeC or more.
<11> The powder for stereolithography according to any one of <1> to <10>, which satisfies at least one selected from the following (1) to (3).
(1) In differential scanning calorimetry, let Tmf1 (° C.) be the melting start temperature of the endothermic peak when the temperature is raised to a temperature 30 ° C. higher than the melting point at 10 ° C./min. When the melting start temperature of the endothermic peak when the temperature is lowered to -30 ° C or less at 10 ° C / min and the temperature is raised to 30 ° C higher than the melting point at 10 ° C / min is Tmf2 (° C) And (Tmf1-Tmf2)) 3 ° C. The melting start temperature of the endothermic peak draws a straight line parallel to the x-axis from the place where the heat quantity becomes constant to the low temperature side after the endothermic at the melting point is completed, and drops by -15 mW from the straight line Temperature.
(2) In differential scanning calorimetry, the degree of crystallinity determined from the energy amount of the endothermic peak when heated to a temperature 30 ° C. higher than the melting point at 10 ° C./min according to ISO 3146 is Cd1 (% The crystal is obtained from the energy amount of the endothermic peak when the temperature is lowered to −30 ° C. or less at 10 ° C./min and the temperature is further raised to 30 ° C. higher than the melting point at 10 ° C./min. When the degree of conversion is Cd2 (%), (Cd1-Cd2) 3 3%.
(3) The degree of crystallinity obtained by X-ray diffraction measurement is Cx1 (%), and the temperature is raised to a temperature 30 ° C. higher than the melting point at 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere, and then at 10 ° C./min When the degree of crystallinity obtained by X-ray diffraction measurement when the temperature is lowered to −30 ° C. or lower and the temperature is raised to 30 ° C. higher than the melting point at 10 ° C./min is Cx 2 (% Cx1-Cx2) ≧ 3%.
It is a powder for three-dimensional shaping | molding in any one of said <1> to <11> containing a <12> crystalline thermoplastic resin.
<13> The above-mentioned <12>, wherein the crystalline thermoplastic resin is at least one selected from polyolefin, polyamide, polyester, polyaryl ketone, polyphenylene sulfide, liquid crystal polymer, polyacetal, polyimide and fluorine resin It is a powder for three-dimensional modeling.
<14> The powder for stereolithography according to <13>, wherein the polyester is at least one selected from polyethylene terephthalate, polybutadiene terephthalate, and polylactic acid.
It is a powder for three-dimensional shaping | molding in any one of said <1> to <14> which further contains a <15> external additive.
<16> The powder for three-dimensional modeling according to any one of <1> to <15>, wherein the particles (B) have the same composition as the particles (A).
<17> The powder for three-dimensional modeling according to any one of <1> to <15>, wherein the particles (B) have a different composition from the particles (A).
<18> The powder for three-dimensional modeling according to any one of <1> to <17>, wherein the particles (B) have a shape different from the shape of the particles (A).
<19> A layer forming step of forming a layer containing the powder for three-dimensional shaping described in any one of <1> to <18>,
A curing step of curing the formed layer by electromagnetic irradiation;
And producing a three-dimensional object.
<20> particles (A) constituting the volume mode particle diameter,
Particles (B) having a volume average particle size smaller than the volume average particle size of the particles (A),
At least one of the particles (A) and the particles (B) has a columnar shape,
The ratio of the volume average particle diameter Mv of the particles (A) to the number average particle diameter Mn of the particles (A) (volume average particle diameter / number average particle diameter) (Mv / Mn) is 2.0 or less ,
The total of the specific surface area of the particles (A) and the specific surface area of the particles (B) is 110 m 2 / kg or less.

前記<1>から<18>のいずれかに記載の立体造形用粉末、前記<19>に記載の立体造形物の製造方法、及び前記<20>に記載の樹脂粉末は、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。   The powder for three-dimensional shaping described in any one of <1> to <18>, the method for producing a three-dimensional object described in the above <19>, and the resin powder described in the above <20> To achieve the object of the present invention.

特表2014−522331号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-522331 特表2013−529599号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-529599 特表2015−515434号公報JP-A-2015-515434

10 粒子(A)
20 粒子(B)
10 particles (A)
20 particles (B)

Claims (13)

体積最頻粒径を構成する粒子(A)と、
前記粒子(A)の体積平均粒径よりも小さい体積平均粒径を有する粒子(B)と、を含み、
前記粒子(A)及び前記粒子(B)の少なくともいずれかが、柱体形状であり、
前記粒子(A)の体積平均粒径Mvと前記粒子(A)の個数平均粒径Mnとの比(体積平均粒径/個数平均粒径)(Mv/Mn)が、2.0以下であり、
前記粒子(A)の比表面積及び前記粒子(B)の比表面積の合計が、110m/kg以下であることを特徴とする立体造形用粉末。
Particles (A) constituting the volume mode particle diameter,
Particles (B) having a volume average particle size smaller than the volume average particle size of the particles (A),
At least one of the particles (A) and the particles (B) has a columnar shape,
The ratio of the volume average particle diameter Mv of the particles (A) to the number average particle diameter Mn of the particles (A) (volume average particle diameter / number average particle diameter) (Mv / Mn) is 2.0 or less ,
A total of the specific surface area of the particles (A) and the specific surface area of the particles (B) is 110 m 2 / kg or less.
前記粒子(B)の体積平均粒径が、前記粒子(A)の体積平均粒径に対して0.3倍以上0.5倍以下である請求項1に記載の立体造形用粉末。   The powder for three-dimensional shaping | molding of Claim 1 which is 0.3 times or more and 0.5 times or less the volume average particle diameter of the said particle | grain (B) with respect to the volume average particle diameter of the said particle (A). 前記粒子(A)の体積(%)と、前記粒子(B)の体積(%)との体積比率(粒子(B)/粒子(A))が、0.050以上0.090以下である請求項1から2のいずれかに記載の立体造形用粉末。   The volume ratio (particle (B) / particle (A)) of the volume (%) of the particles (A) to the volume (%) of the particles (B) is 0.050 or more and 0.090 or less. The powder for three-dimensional shaping | molding in any one of claim | item 1 -2. 前記粒子(B)の体積平均粒径Mvと前記粒子(B)の個数平均粒径Mnとの比(体積平均粒径/個数平均粒径)(Mv/Mn)が、2.0以下である請求項1から3のいずれかに記載の立体造形用粉末。   The ratio (volume average particle diameter / number average particle diameter) (Mv / Mn) of the volume average particle diameter Mv of the particles (B) to the number average particle diameter Mn of the particles (B) is 2.0 or less The powder for three-dimensional shaping | molding in any one of Claims 1-3. 前記粒子(A)が、柱体形状である請求項1から4のいずれかに記載の立体造形用粉末。   The powder for three-dimensional shaping according to any one of claims 1 to 4, wherein the particles (A) have a columnar shape. 前記柱体形状の前記粒子(A)及び前記粒子(B)の少なくともいずれかの底面における直径又は長辺に対する高さの比が、0.7倍以上2倍以下である請求項1から5のいずれかに記載の立体造形用粉末。   The ratio of the height to the diameter or the long side of the bottom surface of at least one of the columnar particles (A) and the particles (B) is 0.7 or more and 2 or less. The powder for three-dimensional shaping | molding as described in any. 前記粒子(A)の体積平均粒径が、20μm以上100μm以下である請求項1から6のいずれかに記載の立体造形用粉末。   The powder for three-dimensional shaping | molding in any one of Claim 1 to 6 whose volume average particle diameter of the said particle | grain (A) is 20 micrometers or more and 100 micrometers or less. 結晶性熱可塑性樹脂を含む請求項1から7のいずれかに記載の立体造形用粉末。   The powder for three-dimensional shaping | molding in any one of the Claims 1-7 containing a crystalline thermoplastic resin. 前記粒子(B)が、前記粒子(A)と同一組成である請求項1から8のいずれかに記載の立体造形用粉末。   The powder for three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 8, wherein the particles (B) have the same composition as the particles (A). 前記粒子(B)が、前記粒子(A)と異なる組成である請求項1から9のいずれかに記載の立体造形用粉末。   The powder for three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 9, wherein the particles (B) have a composition different from that of the particles (A). 前記粒子(B)が、前記粒子(A)の形状と異なる形状である請求項1から10のいずれかに記載の立体造形用粉末。   The powder for three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 10, wherein the particles (B) have a shape different from the shape of the particles (A). 請求項1から11のいずれかに記載の立体造形用粉末を含む層を形成する層形成工程と、
前記形成された層に電磁照射して硬化する硬化工程と、
を繰り返して立体造形物を製造することを特徴とする立体造形物の製造方法。
A layer forming step of forming a layer containing the powder for three-dimensional shaping according to any one of claims 1 to 11;
A curing step of curing the formed layer by electromagnetic irradiation;
And manufacturing a three-dimensional object.
体積最頻粒径を構成する粒子(A)と、
前記粒子(A)の体積平均粒径よりも小さい体積平均粒径を有する粒子(B)と、を含み、
前記粒子(A)及び前記粒子(B)の少なくともいずれかが、柱体形状であり、
前記粒子(A)の体積平均粒径Mvと前記粒子(A)の個数平均粒径Mnとの比(体積平均粒径/個数平均粒径)(Mv/Mn)が、2.0以下であり、
前記粒子(A)の比表面積及び前記粒子(B)の比表面積の合計が、110m/kg以下であることを特徴とする樹脂粉末。
Particles (A) constituting the volume mode particle diameter,
Particles (B) having a volume average particle size smaller than the volume average particle size of the particles (A),
At least one of the particles (A) and the particles (B) has a columnar shape,
The ratio of the volume average particle diameter Mv of the particles (A) to the number average particle diameter Mn of the particles (A) (volume average particle diameter / number average particle diameter) (Mv / Mn) is 2.0 or less ,
A resin powder, wherein the total of the specific surface area of the particles (A) and the specific surface area of the particles (B) is 110 m 2 / kg or less.
JP2018119564A 2017-11-09 2018-06-25 Powder for solid molding, resin powder, and manufacturing method of solid molded article Withdrawn JP2019084815A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017216288 2017-11-09
JP2017216288 2017-11-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019084815A true JP2019084815A (en) 2019-06-06

Family

ID=66763846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018119564A Withdrawn JP2019084815A (en) 2017-11-09 2018-06-25 Powder for solid molding, resin powder, and manufacturing method of solid molded article

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019084815A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022501240A (en) * 2018-09-18 2022-01-06 ヘクセル コーポレイション Polymer powder and its preparation method
US11472958B2 (en) 2018-02-07 2022-10-18 Ricoh Company, Ltd. Powder for solid freeform fabrication and method of manufacturing solid freeform fabrication object
US11590685B2 (en) 2018-09-03 2023-02-28 Ricoh Company, Ltd. Fiber aggregation, short fiber and method of manufacturing the same, and film and method of manufacturing the same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10505116A (en) * 1994-08-30 1998-05-19 ディーティーエム・コーポレーション Sinterable semi-crystalline powder and articles formed from this powder
JP2016169355A (en) * 2015-03-16 2016-09-23 日本電気硝子株式会社 Resin composition for three-dimensional molding
JP2017115194A (en) * 2015-12-22 2017-06-29 株式会社フジミインコーポレーテッド Molding material to be used for powder laminate molding
WO2017191760A1 (en) * 2016-05-06 2017-11-09 コニカミノルタ株式会社 Method for manufacturing nylon-6 particles and method for manufacturing three-dimensional molded article
JP2018529008A (en) * 2015-09-04 2018-10-04 サビック グローバル テクノロジーズ ベスローテン フェンノートシャップ Powder composition, method of preparing articles and coatings from powder compositions, and articles prepared therefrom
JP2019081367A (en) * 2015-12-22 2019-05-30 ストラクチャード ポリマーズ, インコーポレイテッドStructured Polymers, Inc. System and method for production of consumable powder

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10505116A (en) * 1994-08-30 1998-05-19 ディーティーエム・コーポレーション Sinterable semi-crystalline powder and articles formed from this powder
JP2016169355A (en) * 2015-03-16 2016-09-23 日本電気硝子株式会社 Resin composition for three-dimensional molding
JP2018529008A (en) * 2015-09-04 2018-10-04 サビック グローバル テクノロジーズ ベスローテン フェンノートシャップ Powder composition, method of preparing articles and coatings from powder compositions, and articles prepared therefrom
JP2017115194A (en) * 2015-12-22 2017-06-29 株式会社フジミインコーポレーテッド Molding material to be used for powder laminate molding
JP2019081367A (en) * 2015-12-22 2019-05-30 ストラクチャード ポリマーズ, インコーポレイテッドStructured Polymers, Inc. System and method for production of consumable powder
WO2017191760A1 (en) * 2016-05-06 2017-11-09 コニカミノルタ株式会社 Method for manufacturing nylon-6 particles and method for manufacturing three-dimensional molded article

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11472958B2 (en) 2018-02-07 2022-10-18 Ricoh Company, Ltd. Powder for solid freeform fabrication and method of manufacturing solid freeform fabrication object
US11590685B2 (en) 2018-09-03 2023-02-28 Ricoh Company, Ltd. Fiber aggregation, short fiber and method of manufacturing the same, and film and method of manufacturing the same
JP2022501240A (en) * 2018-09-18 2022-01-06 ヘクセル コーポレイション Polymer powder and its preparation method
JP7382408B2 (en) 2018-09-18 2023-11-16 ヘクセル コーポレイション Polymer powder and its preparation method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6904317B2 (en) Manufacturing equipment for three-dimensional objects and manufacturing method for three-dimensional objects
JP7167560B2 (en) Resin powder for three-dimensional modeling, apparatus for producing three-dimensional model, and method for producing three-dimensional model
JP7351363B2 (en) Resin powder for three-dimensional modeling and method for producing three-dimensional objects
JP7380745B2 (en) Resin powder, manufacturing method of resin powder for three-dimensional modeling
JP7081335B2 (en) Manufacturing equipment for 3D objects and manufacturing method for 3D objects
JP2018086757A (en) Production method of three-dimensional molded article and production device of three-dimensional molded article
JP2018158571A (en) Resin powder for three-dimensional fabrication, method for manufacturing three-dimensional object, and apparatus for manufacturing three-dimensional object
EP3482900B1 (en) Particle for solid freeform fabrication
JP2022071004A (en) Resin powder for three-dimensional molding, manufacturing method of three-dimensional molding, and manufacturing apparatus for three-dimensional molding
EP3620283B1 (en) Resin powder, as well as method of and device for manufacturing a solid freeform object using said powder
JP2019084815A (en) Powder for solid molding, resin powder, and manufacturing method of solid molded article
JP7338316B2 (en) RESIN POWDER AND METHOD FOR MANUFACTURING 3D MODEL
JP2018154116A (en) Resin powder for solid molding and manufacturing machine of solid molding
JP2019084820A (en) Particle for solid molding, powder for solid molding, manufacturing device of solid molded article, manufacturing method of solid molded article, manufacturing method of powder for solid molding, and particle
JP7472445B2 (en) Resin powder and method for manufacturing three-dimensional object
JP2020040395A (en) Resin powder, method of manufacturing the same, method of manufacturing three-dimensional shaping object, and device for manufacturing three-dimensional shaping object
JP2020093515A (en) Powder for stereo-lithography, molding device, molding method and powder

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220201

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20220426