JP6706501B2 - Molding material - Google Patents

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本発明は熱溶解積層法3Dプリンターを用いて三次元造形物を得る造方法に関するものである。
The present invention relates to give Ru granulation type method 3D object using a fused deposition modeling 3D printer.

コンピュータ上の設計図をもとに三次元のものを作り出す3Dプリンターは、金型や溶融装置を用いなくとも、プラスチック製の部品、治具、製品を容易に作ることができ、企業を中心に急速に普及している。特に、熱可塑性樹脂を造形材料に用いる熱溶解積層方式の3Dプリンターは廉価版も販売され、個人にも普及し始めている。 3D printers that create three-dimensional things based on blueprints on computers can easily make plastic parts, jigs, and products without using molds and melting equipment. It is spreading rapidly. In particular, a low-priced 3D printer of a hot melt lamination method using a thermoplastic resin as a molding material is also sold, and it is becoming popular with individuals.

このような熱溶解積層法3Dプリンターに用いる造形材料としては、熱可塑性樹脂を直径数mmで長手方向に連続してなる線状の樹脂成型物(モノフィラメント状物)が市販され、使用されている。例えば、特許文献1には、高精度の造形用材料として、平均直径が0.069〜0.074インチ(約1.75〜1.90mm)、長さ20フィート(約6.1m)以上、0.0004インチ(0.01mm)以下の直径の標準偏差を有する造形材料(供給材料)が開示されている。また、このような造形材料を構成する熱可塑性樹脂としては、ABS樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ乳酸などの熱可塑性樹脂が用いられている。 As a molding material used for such a hot melt laminating method 3D printer, a linear resin molded product (monofilament-shaped product) having a diameter of several mm and continuous in the longitudinal direction is commercially available and used. .. For example, in Patent Document 1, as a high-precision modeling material, the average diameter is 0.069 to 0.074 inches (about 1.75 to 1.90 mm), and the length is 20 feet (about 6.1 m) or more, A build material (feed) having a standard deviation in diameter of 0.0004 inches (0.01 mm) or less is disclosed. In addition, as a thermoplastic resin constituting such a molding material, a thermoplastic resin such as ABS resin, polycarbonate, polyamide, polylactic acid is used.

また、このような材料を使用して造形物を作成する際、造形物に所望の色を着色させたい場合には、その色に着色された市販の造形用材料を用いればよいが、市場にて、所望の色の造形材料を入手することができない場合がよく発生する。特許文献2には、多色の造形物を得るための装置を開示している。特許文献2によれば、3Dプリンター装置内の溶融押出ノズル手前に、貯蔵された顔料等の添加剤をコーティングするプリントヘッドを設けることにより、所望の色に表面が着色された造形物を得ることができる。 In addition, when creating a molded article using such a material, if it is desired to color the molded article with a desired color, a commercially available molding material colored in that color may be used, but it is commercially available. Therefore, it often happens that a molding material having a desired color cannot be obtained. Patent Document 2 discloses an apparatus for obtaining a multicolored object. According to Patent Document 2, a print head that coats an additive such as a stored pigment is provided in front of a melt extrusion nozzle in a 3D printer to obtain a modeled product whose surface is colored in a desired color. You can

所望の色に着色された市販の造形用材料が入手できない場合は、特許文献2のごとき3Dプリンター装置を使用することにより、所望の色の顔料を用いて着色された造形物を得ればよいが、特許文献2のごとき装置は複雑で高価であるため、一般に市販されるプリンターに適用できない。 When a commercially available molding material colored in a desired color is not available, a 3D printer device such as that of Patent Document 2 may be used to obtain a colored molded article using a pigment of a desired color. However, since the device as in Patent Document 2 is complicated and expensive, it cannot be applied to a printer which is generally commercially available.

特表2005−523391号公報Japanese Patent Publication No. 2005-523391 特表2014−516829号公報Special table 2014-516829 gazette

上記した連続線状の樹脂成型物(モノフィラメント状物)からなる造形材料は、硬く、取扱い性が良いとはいえず、なかでもポリ乳酸からなる造形材料は特に硬く、このような硬い造形材料は、ボビンなどに捲かれている状態から、捲き張力を少し緩めた途端に捲かれた状態が解除されボビンから外れて散らばってバラけた状態となってしまう(このような状態を「クラッシュ発生」とも呼ぶ。)。また、市場にて販売されているポリ乳酸製の造形材料において、結晶化が進んでいないものは、使用中に折れやすいという問題を抱えていた。 The molding material made of the continuous linear resin molding (monofilament-shaped material) described above is hard and cannot be said to be easy to handle. Above all, the molding material made of polylactic acid is particularly hard. , The state of being wound on the bobbin, etc. is released as soon as the winding tension is slightly relaxed, and it is disengaged from the bobbin and scattered (this situation is called “crash occurrence”). Also called.). Further, among the polylactic acid molding materials that are sold in the market, those that have not been crystallized have a problem that they tend to break during use.

本発明者は、このような状況に鑑みて、取扱い性が良好な熱溶解積層法3Dプリンター用の造形材料を用いる造形方法を提供することを検討した。熱溶解積層法3Dプリンター用材料の形態は、いわゆるモノフィラメント状物を用いることが常識であったが、その常識に捉われずに他の形態を適用できるのではないかと検討していたなかで、複数本の合成繊維を集束して1本の連続した糸状形態の造形材料を発明した(特願2015−24247号)。そして、この発明を利用して、種々の検討を行うなかで、顔料等の添加剤を容易に添加することができ、汎用の3Dプリンターに適用しうる造形材料を容易に提供することができないかと検討した結果、本発明に到達するに至った。本発明は、汎用の3Dプリンターに適用できる造形材料であり、種々の顔料等の添加剤を容易に添加しうる造形材料を用いる造形方法を提供することを課題とする。
In view of such a situation, the present inventor studied to provide a modeling method using a modeling material for a hot-melt laminating 3D printer, which is easy to handle. It was common knowledge that the shape of the material for the hot melt laminating 3D printer was a so-called monofilament-like material, but it was considered that other forms could be applied without being bound by that common knowledge. The present inventors invented one continuous filament-like molding material by concentrating two synthetic fibers (Japanese Patent Application No. 2015-24247). Then, using the present invention, during various studies, it is possible to easily add an additive such as a pigment and easily provide a modeling material applicable to a general-purpose 3D printer. As a result of examination, the present invention has been reached. An object of the present invention is to provide a modeling method using a modeling material that can be applied to a general-purpose 3D printer and to which additives such as various pigments can be easily added.

本発明は、下記の形態の造形材料を、熱溶解積層法3Dプリンターに供給して、造形ヘッドにて、造形材料を構成する複数本の熱可塑性合成繊維を構成する熱可塑性樹脂を加熱により溶融させ、ノズルから射出・積層して所望の形状の三次元造形物を作成することを特徴とする造形方法であり、
造形材料の形態が、複数本の熱可塑性合成繊維が集束されて1本の連続した糸状の形態を呈しており、複数本の熱可塑性合成繊維のうちの少なくとも一部の繊維が機能性添加剤を含有し、造形材料を構成する複数本の熱可塑性合成繊維は、熱溶解積層法3Dプリンターにおける造形ヘッドにて溶融するものであることを特徴とする造形方法を要旨とするものである。
According to the present invention, a modeling material having the following form is supplied to a hot melt laminating method 3D printer, and a modeling head melts a thermoplastic resin constituting a plurality of thermoplastic synthetic fibers constituting the modeling material by heating. Is a molding method characterized by creating a desired three-dimensional model by injecting and stacking from a nozzle.
The form of the molding material is a continuous thread-like form in which a plurality of thermoplastic synthetic fibers are bundled, and at least a part of the plurality of thermoplastic synthetic fibers is a functional additive. A plurality of thermoplastic synthetic fibers containing the above and constituting a modeling material are melted by a modeling head in a hot melt laminating method 3D printer .

以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明において、熱溶解積層法3Dプリンターに用いる造形材料とは、熱溶解積層法3Dプリンターに供給して三次元造形物を得る際の材料であって、熱可塑性樹脂によって構成される。この造形材料を使用し、コンピュータ上の設計図に基づき、造形ヘッドにて、造形材料を構成する熱可塑性樹脂を加熱により溶融させ、ノズルから射出・積層して所望の形状の三次元造形物を作成するのである。 In the present invention, the modeling material used in the hot-melt laminating method 3D printer is a material for supplying the hot-melt laminating method 3D printer to obtain a three-dimensional structure, and is composed of a thermoplastic resin. Using this modeling material, based on the design drawing on the computer, the modeling head melts the thermoplastic resin that constitutes the modeling material by heating, and it is injected from the nozzle and laminated to form a three-dimensional modeled object of the desired shape. Create it.

本発明における造形材料は、熱可塑性合成繊維によって構成される。合成繊維を構成する熱可塑性樹脂としては、熱溶解積層法3Dプリンターにおける造形ヘッドの溶融温度で溶融しうるものであれば用いることができ、融点が180℃以下のものがよく、例えば、脂肪族ポリエステル系樹脂、芳香族系ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体系樹脂、フッ素樹脂系樹脂が挙げられる。これらの樹脂を混合したものを用いてもよい。なかでも、ポリ乳酸は、反りが発生しにくいため好ましく、D体含有量が低いポリL乳酸は黄色味が帯びにくいため、さらに好ましい。D体含有量を調整することにより、プリンターの温度制御に応じてポリ乳酸の融点を調整することができるが、黄色味を帯びにくくするためには、D体含有量が1.5%未満のものがよい。また、上記した樹脂を用いて合成繊維を製造する方法においても、特に限定するものではないが、結晶性を有する熱可塑性樹脂を用いて繊維を製造する場合は、延伸工程や熱収縮を制御するためのリラックス工程を製造工程中に適用するとよい。
The modeling material in the present invention is composed of thermoplastic synthetic fibers. As the thermoplastic resin constituting the synthetic fiber, any one that can be melted at the melting temperature of the modeling head in the hot melt laminating method 3D printer can be used, and the one having a melting point of 180° C. or lower is preferable, and for example, an aliphatic resin. Examples thereof include polyester resins, aromatic polyester resins, polyamide resins, polyolefin resins, acrylic resins, polycarbonate resins, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resins, and fluororesin resins. You may use what mixed these resins. Of these, polylactic acid is preferable because it is less likely to warp, and poly L lactic acid having a low D-form content is more preferable because it is unlikely to have a yellowish tint. By adjusting the D-form content, the melting point of the polylactic acid can be adjusted according to the temperature control of the printer, but in order to make it less yellowish, the D-form content is less than 1.5%. Things are good. Also, in the method for producing synthetic fibers using the above-mentioned resin, although not particularly limited, when producing fibers using a thermoplastic resin having crystallinity, the stretching step and heat shrinkage are controlled. It is recommended to apply a relaxation process for manufacturing during the manufacturing process.

本発明における造形材料は、複数本の熱可塑性合成繊維が集束されて1本の連続した糸状の形態を呈している。複数本の合成繊維を集束させる方法としては、撚りをかける方法、製紐する方法、熱処理により熱接着する方法等が挙げられる。より具体的には、複数本の合成繊維に撚りをかけて集束する方法、複数本の合成繊維を引き揃えあるいは撚りをかけた束を2本以上用いて製紐することによって組紐とし集束する方法、複数本の合成繊維を引き揃えたものに熱処理を施すことにより合成繊維を構成する熱可塑性樹脂の一部を溶融または軟化させて繊維同士を熱接着させることにより集束する方法、あるいは、これら(撚り、製紐、熱接着)を組合せた方法が挙げられる。
The molding material in the present invention has a single continuous thread-like form in which a plurality of thermoplastic synthetic fibers are bundled. Examples of the method for bundling a plurality of synthetic fibers include a twisting method, a braiding method, and a heat-bonding method by heat treatment. More specifically, a method in which a plurality of synthetic fibers are twisted and bundled, and a method in which two or more bundles in which a plurality of synthetic fibers are aligned or twisted are braided and bundled into a braid , A method in which a part of the thermoplastic resin constituting the synthetic fiber is melted or softened by subjecting a plurality of synthetic fibers aligned to each other to heat treatment, and the fibers are thermally adhered to each other, or these (or A method in which twisting, braiding, and heat bonding) are combined is included.

本発明における造形材料は、上記したように複数本の熱可塑性合成繊維が集束されて構成したものであり、複数本の熱可塑性合成繊維のうちの少なくとも一部の繊維が機能性添加剤を含有する。機能性添加剤としては、作成する三次元造形物に所望の機能を付与するために、その材料である造形材料に添加するものであって、酸化防止剤、耐候剤、帯電防止剤、分散剤、滑剤、難燃剤、着色剤、抗菌剤、熱伝導性材料、導電性材料、香料、水溶性材料、平滑剤、可塑剤、X線不透過剤、充填剤、耐衝撃改良剤、結晶促進剤、相溶化剤等が挙げられる。
The molding material in the present invention is configured by bundling a plurality of thermoplastic synthetic fibers as described above, and at least a part of the fibers of the plurality of thermoplastic synthetic fibers contains a functional additive. To do. As a functional additive, in order to impart a desired function to the three-dimensional model to be created, it is added to the modeling material that is the material, and is an antioxidant, a weather resistance agent, an antistatic agent, a dispersant. , Lubricants, flame retardants, colorants, antibacterial agents, heat conductive materials, conductive materials, fragrances, water soluble materials, smoothing agents, plasticizers, X-ray opaque agents, fillers, impact modifiers, crystal accelerators , A compatibilizing agent and the like.

添加剤として、より具体的には、酸化防止剤としては、フェノール系、有機ホスファイト系、ナスナイトなどの有機リン系およびチオエーテル系のものが挙げられる。
耐候剤としては、ヒンダードアミン系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系やベンゾエート系のものが挙げられる。
帯電防止剤としては、ノニオン系、カチオン系、アニオン系などが挙げられる。
分散剤としては、ビスアミド系、ワックス系や有機金属塩系などのものが挙げられる。
滑剤としては、アミド系、ワックス系、有機金属塩系やエステル系などが挙げられる。
難燃剤としては、含臭素有機系、リン酸系、三酸化アンチモン系、水酸化マグネシウム系、リン酸アンモニウム系や赤燐などが挙げられる。
着色剤としては、カーボンブラックや酸化チタン、ペリレン系、キナクリドン系、フタロシアニン系などの顔料や、アゾ系、インディゴ系、キノン系、キサンテン系、ピリドン系ベンゾジフラノン系などの染料などが挙げられる。また、キノリン系、ピリジノン系、有機金属系などの蛍光・燐光色素や、酸化バナジウム、ポリジアセチレン系、ビオロゲン系などのクロミック色素なども使用できる。
抗菌剤としては、銀系、銅系、銀−ゼオライト系、光触媒性酸化チタン系、有機窒素硫黄化合物系、イソチアゾロン系、カルボン酸系、有機金属系などが挙げられる。
熱伝導性材料としては、金属系、カーボン系、セラミック系、ケイ酸塩鉱物系などが挙げられる。
導電性材料としては、金属系、カーボン系、セラミック系、導電性ポリマー系、界面活性剤などが挙げられる。
香料としては、天然香料や合成香料、香気を発生する化合物等が挙げられ、より具体的には、植物性精油やムスク等の動物性香料、リモネン、ネロリドールなどの合成香料等が挙げられる。
水溶性材料としては、ポリビニルアルコール系、デンプン系、アクリル酸系などが挙げられる。
平滑剤としては、シリコーン系、フッ素系、ワックス系などが挙げられる。
可塑剤としては、フタル酸系、アジピン酸系、リン酸系、ワックス系などが挙げられる。
X線不透過剤としては、硫酸バリウム、鉛系、タングステン系などが挙げられる。
充填剤としては、金属系、カーボン系、ガラス系、セルロース系などが挙げられる。
耐衝撃改良剤としては、他種ポリマー、エラストマー類、コアシェル型耐衝撃改良剤などが挙げられる。
結晶化促進剤としては、金属酸化物系、ケイ酸塩系、脂肪酸エステル系、有機スルホン酸塩系、リン酸エステル金属塩系、グリセリン系、ポリアルキレングリコール系などが挙げられる。
相溶化剤としては、エチレンビニルアルコール系、スチレン系、エステル系、アミド系などが挙げられる。
As the additive, more specifically, examples of the antioxidant include phenolic compounds, organic phosphite compounds, organic phosphorus compounds such as nasnite, and thioether compounds.
Examples of the weather resistance agent include hindered amine-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, and benzoate-based agents.
Examples of the antistatic agent include nonionic, cationic and anionic agents.
Examples of the dispersant include bisamide type, wax type and organic metal salt type dispersants.
Examples of the lubricant include amide type, wax type, organic metal salt type and ester type.
Examples of the flame retardant include bromine-containing organic type, phosphoric acid type, antimony trioxide type, magnesium hydroxide type, ammonium phosphate type and red phosphorus.
Examples of the colorant include pigments such as carbon black, titanium oxide, perylene pigments, quinacridone pigments, and phthalocyanine pigments, and dyes such as azo pigments, indigo pigments, quinone pigments, xanthene pigments, and pyridone benzodifuranone pigments. In addition, fluorescent/phosphorescent dyes such as quinoline-based, pyridinone-based and organometallic dyes, and chromic dyes such as vanadium oxide, polydiacetylene-based and viologen-based dyes can also be used.
Examples of antibacterial agents include silver-based, copper-based, silver-zeolite-based, photocatalytic titanium oxide-based, organic nitrogen-sulfur compound-based, isothiazolone-based, carboxylic acid-based, and organometallic-based agents.
Examples of the heat conductive material include metal-based materials, carbon-based materials, ceramic-based materials, and silicate mineral-based materials.
Examples of the conductive material include metal-based materials, carbon-based materials, ceramic-based materials, conductive polymer-based materials, and surfactants.
Examples of the fragrance include natural fragrances, synthetic fragrances, compounds generating fragrance, and the like, and more specifically, animal fragrances such as vegetable essential oils and musks, and synthetic fragrances such as limonene and nerolidol.
Examples of the water-soluble material include polyvinyl alcohol type, starch type, acrylic acid type and the like.
Examples of the leveling agent include silicone type, fluorine type and wax type.
Examples of the plasticizer include phthalic acid-based, adipic acid-based, phosphoric acid-based, wax-based and the like.
Examples of the X-ray opaque agent include barium sulfate, lead-based agents, and tungsten-based agents.
Examples of the filler include metal-based, carbon-based, glass-based, cellulose-based and the like.
Examples of the impact resistance improver include other polymers, elastomers and core shell type impact resistance improvers.
Examples of the crystallization accelerator include metal oxide type, silicate type, fatty acid ester type, organic sulfonate type, phosphoric acid ester metal salt type, glycerin type and polyalkylene glycol type.
Examples of the compatibilizer include ethylene vinyl alcohol-based, styrene-based, ester-based and amide-based agents.

機能性を有するこれらの添加剤は、造形材料を構成する熱可塑性合成繊維に含有している。含有させる方法としては、例えば、上記した添加剤の一種もしくは二種以上を適宜組み合わせて合成繊維の材料となる熱可塑性重合体組成物を製造する工程等で配合すればよい。これらの添加剤の配合は従来公知の1軸もしくは2軸スクリュー押出機バンバリーミキサー、ニーダー、ミキシングロールなどの混練装置を用いて所定の割合で混合して、これを溶融混練して調整してもよいし、高濃度のいわゆるマスターバッチを作製し、これを希釈して使用してもよい。 These functional additives are contained in the thermoplastic synthetic fibers constituting the molding material. As a method of containing the additives, for example, one or two or more of the above-mentioned additives may be appropriately combined and mixed in the step of producing a thermoplastic polymer composition to be a material of synthetic fibers. The additives may be blended at a predetermined ratio using a kneading device such as a conventionally known single-screw or twin-screw extruder Banbury mixer, kneader, and mixing roll, and melt-kneaded to adjust the mixture. Alternatively, a high-concentration so-called masterbatch may be prepared and diluted to use.

また、合成繊維または複数本の合成繊維の集束体に、後工程にて添加剤を浸漬または吸尽させることで配合することにより含有させることもできる。例えば、色素であれば、バット染色やワッシャー染色などの従来既知の方法により合成繊維の表面および内部に担持させることができる。染色の際には必要に応じてキャリアー、均染剤、pH調整剤などの助剤も用いることができ、精錬やソーピング、フィックス工程を加えることもできる。 It is also possible to incorporate the additive into a synthetic fiber or a bundle of a plurality of synthetic fibers by dipping or exhausting the additive in a subsequent step. For example, a dye can be supported on the surface and inside of the synthetic fiber by a conventionally known method such as vat dyeing and washer dyeing. In the case of dyeing, if necessary, an auxiliary agent such as a carrier, a leveling agent, a pH adjusting agent or the like can be used, and a refining, soaping or fixing step can be added.

なお、機能性添加剤の含有量は、所望の機能を発揮しうる量とすればよく、添加剤の種類等に応じて、適宜設計すればよい。 The content of the functional additive may be an amount capable of exhibiting a desired function, and may be appropriately designed according to the kind of the additive and the like.

造形材料を構成する複数本の熱可塑性合成繊維のうち、すべての合成繊維が機能性添加剤を含むものであってもよい。また、一部の合成繊維のみが特定の機能性添加剤を含むものであってもよい。さらには、造形材料を構成する複数の合成繊維が異なる添加剤をそれぞれ含むものとし、異なる添加剤を含む合成繊維が複数集束して、造形材料として、複数種の添加剤を含むものであってもよい。このように添加剤を含む合成繊維と含まない合成繊維とを適宜組み合わせることにより、造形材料が含有する機能性添加剤の量を容易に所望の量に調整することができる。また、特定の添加剤を含む合成繊維同士を組み合わせて集束させることにより、種々の機能性を付与しうる造形材料が得られ、容易に種々の機能を発揮しうる三次元造形物を得ることができる。 Of the plurality of thermoplastic synthetic fibers forming the molding material, all the synthetic fibers may contain a functional additive. Further, only some of the synthetic fibers may contain a specific functional additive. Further, even if the plurality of synthetic fibers constituting the modeling material include different additives, respectively, a plurality of synthetic fibers containing different additives are bundled, and the molding material may include a plurality of types of additives. Good. By appropriately combining the synthetic fiber containing the additive and the synthetic fiber not containing the additive in this manner, the amount of the functional additive contained in the modeling material can be easily adjusted to a desired amount. Further, by combining synthetic fibers containing a specific additive with each other and bundling them, a molding material capable of imparting various functionalities can be obtained, and a three-dimensional structure capable of exhibiting various functions can be easily obtained. it can.

本発明において、複数本の合成繊維を集束させる具体的な方法としては、本件出願人が提案した発明(特願2015−24247号)に記載された方法を適用すればよいが、以下にも詳述する。 In the present invention, as a specific method for bundling a plurality of synthetic fibers, the method described in the invention (Japanese Patent Application No. 2015-24247) proposed by the applicant of the present application may be applied. I will describe.

複数本の合成繊維を引き揃えて撚りをかけて集束する方法においては、片撚りの場合は、端部から解けやすいため、熱処理を施すことにより撚り形態を固定させることが好ましい。熱処理の際に、繊維を構成する熱可塑性樹脂の一部を溶融または軟化する温度で処理を施し、繊維同士を熱接着させて形態を固定させることも好ましい。なお、片撚り以外の撚糸であっても、熱処理によって風合いの調整や、繊維間の集束密度の向上を行うことが可能である。 In the method in which a plurality of synthetic fibers are aligned and twisted to be bundled, it is preferable to fix the twisted form by performing heat treatment, since it is easy to loosen from the end in the case of single twist. During the heat treatment, it is also preferable to perform a treatment at a temperature at which a part of the thermoplastic resin forming the fibers is melted or softened, and the fibers are thermally bonded to fix the shape. Even with twisted yarns other than single-twisted yarns, it is possible to adjust the texture and improve the bundle density between fibers by heat treatment.

また、片撚りしてなる繊維束2本以上を片撚りの方向とは反対の方向に撚り合わせて集束させ、いわゆる諸撚りを施すことにより、解けにくくすることも好ましい。さらに、諸撚りした後に、熱処理を施し、熱固定あるいは熱接着により形態を固定させることも好ましい。諸撚り前の片撚りしてなる繊維束の撚り方向(下撚りの方向)としては、同一方向に撚られた繊維束を選択するものとし、下撚り回数は、繊度に応じて適宜調整すればよいが50〜1000回/m程度が好ましい。諸撚り(上撚り)の回数は、用いる繊維束の太さや本数に応じて適宜設計するとよい。 Further, it is also preferable that two or more single-twisted fiber bundles are twisted in a direction opposite to the single-twisted direction to be bundled, and so-called ply twisting is performed to make it difficult to untwist. Furthermore, it is also preferable to heat-treat after twisting and to fix the shape by heat fixing or heat bonding. As the twisting direction of the single-twisted fiber bundle before ply-twisting (lower twisting direction), a fiber bundle twisted in the same direction shall be selected, and the number of lower twists may be appropriately adjusted according to the fineness. It is good, but about 50 to 1000 times/m is preferable. The number of ply twists (top twists) may be appropriately designed according to the thickness and the number of fiber bundles used.

繊維束を2本以上用いて製紐することによって集束させる方法においては、平打ち、角打ちおよび丸打ちのいずれを適用してよい。なかでも、現在、熱溶解積層法3Dプリンターへの供給材料として使用されている連続線状物の横断面が円形のものが多く使用されていることから、丸打ちによる組紐がよい。丸打ちの場合、より真円形状とするために、4本打ち以上とすることが好ましく、より好ましくは8本打ち以上であり、さらに好ましくは16本打ちである。また、丸打ち紐の形態として、組紐の長手方向(軸方向)の中心部に芯糸が挿入され、芯糸を中心としてその周囲に側糸として複数本の糸が配されてなる形態の組紐を採用することが好ましい。得られる造形材料の横断面において中心部の密度も密となって、空隙部分が生じにくいためである。 In the method of bundling by using two or more fiber bundles for bundling, any of flat striking, square striking and round striking may be applied. Among them, since many continuous linear objects having a circular cross section are currently used as a feed material for the hot melt laminating 3D printer, a braid by round punching is preferable. In the case of round striking, it is preferable that the number of striking is 4 or more, more preferably 8 or more, and further preferably 16 in order to obtain a more perfect circular shape. In addition, as a form of a round braid, a braid is inserted in the center of the braid in the longitudinal direction (axial direction), and a plurality of yarns are arranged as side yarns around the core yarn. Is preferably adopted. This is because in the cross section of the obtained molding material, the density of the central portion is also high, and void portions are unlikely to occur.

組紐についても、上述した撚糸と同様で、熱処理を行うことにより風合いの調整や、繊維間の集束密度の向上を行うことも可能である。 Similarly to the above-mentioned twisted yarn, the braid can be heat treated to adjust the texture and improve the bundle density between the fibers.

本発明において、複数本の熱可塑性合成繊維が集束されてなる造形材料を、3Dプリンターにセットして使用するにおいては、端面は溶融切断されるため、集束状態が解けてバラけてしまうことはない。しかしながら、集束させる熱可塑性合成繊維として低融点の熱可塑性合成樹脂からなる繊維を混合させ、撚りや製紐により集束させた後に、低融点の熱可塑性合成樹脂が溶融する温度で熱処理を施して、低融点の熱可塑性合成樹脂を熱接着剤として機能させ、構成繊維同士を熱接着させることによって、集束性を向上させることも好ましい。また、低融点熱可塑性合成繊維を混合させて熱接着させることによって、造形材料の密度が密になり、保形性も向上する。
In the present invention , when a modeling material formed by bundling a plurality of thermoplastic synthetic fibers is set in a 3D printer and used, the end face is melted and cut, so that the bundling state may be unraveled. Absent. However, a fiber made of a thermoplastic synthetic resin having a low melting point is mixed as the thermoplastic synthetic fiber to be bundled, and after being converged by twisting or stringing, a heat treatment is performed at a temperature at which the thermoplastic synthetic resin having a low melting point is melted, It is also preferable that the thermoplastic synthetic resin having a low melting point is caused to function as a thermal adhesive and the constituent fibers are thermally adhered to each other to improve the focusing property. Further, by mixing the low melting point thermoplastic synthetic fibers and thermally adhering them, the density of the modeling material becomes high and the shape retention is also improved.

本発明において、熱可塑性合成繊維の形態は、全て連続繊維を選択してよいが、特定の繊維長を有する短繊維を用いてもよい。短繊維を用いる場合は、短繊維群を紡績した紡績糸や、連続繊維と短繊維との混繊による混合紡績糸の形態としたものを集束してなる連続した糸状の造形材料としてもよい。このような紡績糸を、組紐や諸撚り糸を得るための熱可塑性合成繊維の束として用いてもよい。また、連続繊維からなる加工糸を用いてもよい。加工糸としてはエアー交絡糸、仮撚り糸、BCF(Bulked Continuous Filament)が挙げられる。 In the present invention, as the form of the thermoplastic synthetic fiber, all continuous fibers may be selected, but short fibers having a specific fiber length may be used. When short fibers are used, a continuous thread-like molding material may be formed by bundling spun yarn obtained by spinning a group of short fibers or a mixed spun yarn obtained by mixing continuous fibers and short fibers. Such spun yarn may be used as a bundle of thermoplastic synthetic fibers to obtain a braid or plied yarn. A textured yarn made of continuous fibers may also be used. Examples of the textured yarn include air entangled yarn, false twisted yarn, and BCF (Bulked Continuous Filament).

造形材料を構成する複数の繊維として、全て連続繊維を選択した場合でも、繊度の異なる連続繊維を混繊させてもよい。また、繊度の異なる連続繊維を用いる場合、繊度の大きいフィラメントの周囲をマルチフィラメントで編組した複合糸や、繊度の大きいフィラメントの周囲をマルチフィラメントで巻き付けた複合糸を、本発明の連続した糸状の造形材料の一形態とすることもできる。繊度の大きいフィラメントとしては、モノフィラメント糸を用いることもできる。例えば、モノフィラメント糸を、造形材料の中心部に配置させることにより中心部の密度が均一になる。また、造形材料の中心部に、低融点の熱接着成分を繊維表面に有するモノフィラメント糸を配置すると、熱処理を施すことにより、周囲に配した繊維と熱接着して良好に一体化して集束するため好ましい。 Even when all the continuous fibers are selected as the plurality of fibers constituting the molding material, continuous fibers having different fineness may be mixed. When using continuous fibers having different fineness, a composite yarn in which a filament having a large fineness is braided with a multifilament, or a composite yarn in which a filament having a large fineness is wound with a multifilament is formed into a continuous filamentous shape It can also be a form of the molding material. Monofilament yarn may be used as the filament having a high fineness. For example, by disposing the monofilament yarn in the center of the molding material, the density of the center becomes uniform. Further, when a monofilament yarn having a low-melting point heat-adhesive component on the fiber surface is arranged in the center of the molding material, heat treatment is performed so that the monofilament yarn is heat-bonded to the fibers arranged in the periphery to be well integrated and bundled preferable.

熱可塑性合成繊維の単繊維繊度は、集束する際の糸本数や造形材料の直径、集束した際の密度、耐久性を考慮して適宜設計すればよい。例えば、単繊維繊度が大きい場合は摩擦などへの耐久性が高いが、繊維間の隙間が大きくなり造形時にボイドが生じる可能性がある。また単繊維の断面形状についても取扱い性や集束した際の密度などを考慮して適宜設計すればよい。例えば丸形、楕円形、多角形(三角、四角など)、多葉形(十字形、星形など)などが挙げられ、また断面形状の異なる繊維を組み合わせて使用してもよい。 The single fiber fineness of the thermoplastic synthetic fiber may be appropriately designed in consideration of the number of yarns at the time of bundling, the diameter of the molding material, the density at the time of bundling, and the durability. For example, when the monofilament fineness is large, the durability against friction and the like is high, but the gap between fibers becomes large, and voids may occur during modeling. Also, the cross-sectional shape of the single fiber may be appropriately designed in consideration of handleability and density when bundled. Examples thereof include round shape, elliptical shape, polygonal shape (triangular shape, square shape, etc.), multilobal shape (cross shape, star shape, etc.), and fibers having different cross-sectional shapes may be used in combination.

本発明によれば、柔軟であり、取扱い性が良好な熱溶解積層法3Dプリンター用の造形材料を提供することができ、また、造形材料が含有する機能性添加剤の量を容易に所望の量に調整することや、添加剤を含む合成繊維同士を組み合わせて集束させることにより、種々の機能性を付与しうる造形材料が得られ、容易に種々の機能を発揮しうる三次元造形物を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to provide a modeling material for a hot melt laminating 3D printer which is flexible and has good handleability, and the amount of the functional additive contained in the modeling material can be easily adjusted to a desired value. By adjusting the amount and by combining synthetic fibers containing additives and converging, a molding material capable of imparting various functionalities can be obtained, and a three-dimensional molded object that can easily exhibit various functions can be obtained. Obtainable.

次に本発明について、実施例によって具体的に説明する。
繊維の物性についてはJIS−L−1013に準じて試験を行った。取扱い性については内径100mmのボビンに1kgを巻き取り評価とした。また3Dプリンターの評価試験についてはアビー社製のSCOOVO C170を用いて、造形温度230℃、積層ピッチ0.1mm、密度100%で1辺が3cmの立方体を作製してその外観を確認した。
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.
The physical properties of the fiber were tested according to JIS-L-1013. For handling, 1 kg was wound on a bobbin having an inner diameter of 100 mm for evaluation. Further, for the evaluation test of the 3D printer, using SCOOVO C170 manufactured by Abbey Co., a cube having a molding temperature of 230° C., a stacking pitch of 0.1 mm, a density of 100% and a side of 3 cm was prepared, and its appearance was confirmed.

実施例1
ポリ乳酸チップ(ネイチャーワークス製(6201D):D体含有量1.4%)に、カーボンブラック10質量%、ヨウ化銅1質量%を混合してマスターチップを製造し、このマスターチップ4質量部と上記ポリ乳酸チップ(ネイチャーワークス製(6201D))96質量部とを混合し、エクストルダー型紡糸機を用いて溶融紡糸し延伸し、強度が4.0cN/dtex、伸度が30%の1900dtex/210fの原着ポリ乳酸繊維からなるマルチフィラメントを得た。該ポリ乳酸繊維からなるマルチフィラメントを16本丸打ち製紐機にて製紐し、その後100℃2分で熱セットを行い、実施例1の造形材料を得た。
Example 1
A polylactic acid chip (Nature Works (6201D): D-form content: 1.4%) was mixed with 10% by mass of carbon black and 1% by mass of copper iodide to produce a master chip. 4 parts by mass of this master chip And 96 parts by mass of the above polylactic acid chip (Nature Works (6201D)) are mixed, melt-spun and stretched using an extruder type spinning machine, and the strength is 4.0 cN/dtex and the elongation is 1900 dtex of 30%. A multifilament made of /210f of the primary dyed polylactic acid fiber was obtained. Sixteen multifilaments made of the polylactic acid fiber were stringed by a round punching string machine, and then heat set at 100° C. for 2 minutes to obtain a molding material of Example 1.

実施例2
ポリ乳酸チップ(ネイチャーワークス製(6201D):D体含有量1.4%)を用いて、エクストルダー型紡糸機にて溶融紡糸し延伸し、強度が4.0cN/dtex、伸度が30%の1900dtex/210fのポリ乳酸繊維からなる無色のマルチフィラメントを得た。
該ポリ乳酸繊維からなる無色のマルチフィラメント8本と、実施例1で用いた原着ポリ乳酸繊維からなるマルチフィラメント8本とを16本丸打ち製紐機にて製紐し、その後100℃2分で熱セットを行い、実施例2の造形材料を得た。
Example 2
Using a polylactic acid chip (Nature Works (6201D): D-form content 1.4%), melt spinning and stretching with an extruder type spinning machine, strength 4.0 cN/dtex, elongation 30% A colorless multifilament composed of 1900 dtex/210f of polylactic acid fiber was obtained.
16 colorless multifilaments made of the polylactic acid fibers and 16 multifilaments made of the primary-coated polylactic acid fibers used in Example 1 were braided by a round striking machine, and then 100°C for 2 minutes. Heat setting was performed to obtain the modeling material of Example 2.

実施例3
実施例2で用いたポリ乳酸からなる無色のマルチフィラメント12本と、実施例1で用いた原着ポリ乳酸繊維からなるマルチフィラメント4本とを16本丸打ち製紐機にて製紐し、その後100℃2分で熱セットを行い、実施例3の造形材料を得た。
Example 3
Twelve colorless multifilaments made of polylactic acid used in Example 2 and four multifilaments made of the primary-coated polylactic acid fibers used in Example 1 were braided by a 16-round punching machine and then Heat setting was performed at 100° C. for 2 minutes to obtain the modeling material of Example 3.

比較例
ポリ乳酸チップ(ネイチャーワークス製(6201D):D体含有量1.4%)を用いてエクストルダー型紡糸機にて溶融紡糸し延伸して、強度が3.5cN/dtex、伸度が28%の30000dtex(直径約1.75mm)のポリ乳酸モノフィラメントを得た。
Comparative Example Polylactic acid chips (Nature Works (6201D): D-form content 1.4%) were melt-spun and stretched by an extruder type spinning machine to obtain a strength of 3.5 cN/dtex and an elongation of 28% of polylactic acid monofilament having 30,000 dtex (diameter: about 1.75 mm) was obtained.

実施例1〜3および比較例の評価結果を表1に示す。本発明の造形方法によれば、熱溶解積層法3Dプリンターに適用して良好な三次元立体成型物が得られるとともに、本発明における造形材料は、比較例のモノフィラメントに比べて、柔軟で、取扱い性が良好であった。また、造形材料を構成するマルチフィラメントの組合せとして、着色されたマルチフィラメントの本数を適宜調整することによって、造形材料として含有する着色剤の量を調整することができ、濃淡の有する三次元造形物を容易に提供することが可能であることを確認できた。 Table 1 shows the evaluation results of Examples 1 to 3 and Comparative Example. According to the modeling method of the present invention, a good three-dimensional three-dimensional molded product can be obtained by applying it to a hot melt laminating 3D printer, and the modeling material of the present invention is more flexible and easier to handle than the monofilament of Comparative Example. The property was good. Further, as a combination of multifilaments constituting the molding material, by appropriately adjusting the number of colored multifilaments, the amount of the coloring agent contained as the molding material can be adjusted, and a three-dimensional molded object having a shade It was confirmed that it was possible to easily provide.

実施例4
ポリ乳酸チップ(ネイチャーワークス製(6201D):D体含有量1.4%)を用いて、エクストルダー型紡糸機にて溶融紡糸し延伸し、560dtex/96フィラメントのポリ乳酸繊維からなる無色のマルチフィラメントを得た。
一方、機能性添加剤を含有してなる繊維として、以下の繊維を得た。すなわち、前記したポリ乳酸チップと着色剤としてカーボンブラックとを2軸型押出機にて溶融混練し混練チップを得た。このとき、カーボンブラックの配合量は、混練チップ中に0.5質量%とした。この混練チップをエクストルダー型紡糸機にて溶融紡糸し延伸し、560dtex/1fの着色剤を含有してなるモノフィラメントを得た。
Example 4
Using a polylactic acid chip (Nature Works (6201D): D-form content 1.4%), melt spinning and stretching with an extruder type spinning machine, a colorless multi-fiber made of polylactic acid fiber of 560 dtex/96 filaments. A filament was obtained.
On the other hand, the following fibers were obtained as fibers containing a functional additive. That is, the above-mentioned polylactic acid chip and carbon black as a colorant were melt-kneaded by a twin-screw extruder to obtain a kneaded chip. At this time, the blending amount of carbon black was 0.5% by mass in the kneading chips. This kneading chip was melt-spun and stretched by an extruder type spinning machine to obtain a monofilament containing a colorant of 560 dtex/1f.

得られたマルチフィラメント3本とモノフィラメント2本とを引き揃えた繊維束を、リング撚糸機を用いてZ撚り60回/m(Z−60)で下撚りをかけて撚糸とし、得られた撚糸を7本束ねて、リング撚糸機を用いてS撚り150回/m(S−150)で上撚りをかけて諸撚糸とした。得られた諸撚糸に、165℃×1分の熱処理を行い、線径1.75mmの実施例4の造形材料を得た。得られた造形材料は、構成繊維が熱処理時の軟化と収縮により固化していた。 The obtained fiber bundle obtained by aligning 3 multifilaments and 2 monofilaments is twisted by Z twisting 60 times/m (Z-60) using a ring twisting machine to obtain a twisted yarn. 7 were bundled and subjected to upper twisting with S twisting 150 times/m (S-150) using a ring twisting machine to obtain plied yarns. The obtained plied yarn was heat-treated at 165° C. for 1 minute to obtain a modeling material of Example 4 having a wire diameter of 1.75 mm. In the obtained molding material, the constituent fibers were solidified by softening and shrinking during heat treatment.

実施例5
実施例4において、機能性添加剤を含有してなる繊維として以下の繊維を用いたこと以外は、実施例4と同様にして、実施例5の造形材料を得た。なお、得られた造形材料は、構成繊維が熱処理時の軟化と収縮によって固化していた。
機能性添加剤を含有してなる繊維は、以下により得た。すなわち、実施例4で用いたポリ乳酸チップと、抗菌剤として銀−ゼオライトとを2軸型押出機にて溶融混練し混練チップを得た。このとき、銀−ゼオライトの配合量は、混練チップ中に5質量%とした。この混練チップをエクストルダー型紡糸機にて溶融紡糸し延伸し、560dtex/1fの抗菌剤を含有してなるモノフィラメントを得た。
Example 5
A molding material of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 4, except that the following fibers were used as the fibers containing the functional additive. In the obtained molding material, the constituent fibers were solidified by softening and shrinking during the heat treatment.
The fiber containing the functional additive was obtained as follows. That is, the polylactic acid chips used in Example 4 and silver-zeolite as an antibacterial agent were melt-kneaded by a twin-screw extruder to obtain kneaded chips. At this time, the blending amount of silver-zeolite was 5% by mass in the kneading chips. This kneading chip was melt-spun and stretched by an extruder type spinning machine to obtain a monofilament containing an antibacterial agent at 560 dtex/1f.

実施例6
実施例4において、機能性の添加剤を含有してなる繊維として以下の繊維を用いたこと以外は、実施例4と同様にして、実施例6の造形材料を得た。なお、得られた造形材料は、構成繊維が熱処理時の軟化と収縮によって固化していた。
機能性添加剤を含有してなる繊維は、以下により得た。すなわち、実施例4で用いたポリ乳酸チップと、導電性材料として導電カーボンブラックとを2軸型押出機にて溶融混練し混練チップを得た。このとき、導電カーボンブラックの配合量は、混練チップ中に10質量%とした。この混練チップをエクストルダー型紡糸機にて溶融紡糸し延伸し、560dtex/1fの導電性材料を含有してなるモノフィラメントを得た。
Example 6
A molding material of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 4 except that the following fibers were used as the fibers containing the functional additive. In the obtained molding material, the constituent fibers were solidified by softening and shrinking during the heat treatment.
The fiber containing the functional additive was obtained as follows. That is, the polylactic acid chip used in Example 4 and conductive carbon black as a conductive material were melt-kneaded with a twin-screw extruder to obtain a kneaded chip. At this time, the blending amount of the conductive carbon black was 10% by mass in the kneading tip. This kneading chip was melt-spun and stretched by an extruder type spinning machine to obtain a monofilament containing a conductive material of 560 dtex/1f.

実施例7
実施例4において、機能性の添加剤を含有してなる繊維として以下の繊維を用いたこと以外は、実施例4と同様にして、実施例7の造形材料を得た。なお、得られた造形材料は、構成繊維が熱処理時の軟化と収縮によって固化していた。
機能性添加剤を含有してなる繊維は、以下により得た。すなわち、実施例4で用いたポリ乳酸チップと、X線不透過剤として硫酸バリウムとを2軸型押出機にて溶融混練し混練チップを得た。このとき、硫酸バリウムの配合量は、混練チップ中に10質量%とした。この混練チップをエクストルダー型紡糸機にて溶融紡糸し延伸し、560dtex/1fのX線不透過剤を含有してなるモノフィラメントを得た。
Example 7
A molding material of Example 7 was obtained in the same manner as in Example 4, except that the following fibers were used as the fibers containing the functional additive. In the obtained molding material, the constituent fibers were solidified by softening and shrinking during the heat treatment.
The fiber containing the functional additive was obtained as follows. That is, the polylactic acid chip used in Example 4 and barium sulfate as an X-ray opaque agent were melt-kneaded by a twin-screw extruder to obtain a kneading chip. At this time, the blending amount of barium sulfate was 10% by mass in the kneading chips. This kneading chip was melt-spun and stretched by an extruder type spinning machine to obtain a monofilament containing 560 dtex/1f of an X-ray opaque agent.

実施例8
実施例4で用いたポリ乳酸チップを用いて、エクストルダー型紡糸機にて溶融紡糸し延伸し、得られたフィラメントに機械捲縮を付与した後にカットして、単糸繊度2.2dtex、繊維長51mmの無色のステープルファイバーを得た。このステープルファイバーを紡績して20番手の無色の紡績糸を得た。
上記により得られた無色の紡績糸を、加圧高温染色機を用いて分散染料により染色し、ピンク色に染まった染色糸を得た。
無色の紡績糸8本を引き揃えた繊維束を、リング撚糸機を用いてZ撚り60回/m(Z−60)で下撚りをかけて無色の撚糸とした。また、一方、染色糸8本を引き揃えた繊維束を、リング撚糸機を用いてZ撚り60回/m(Z−60)で下撚りをかけて染色された撚糸とした。無色の撚糸7本と、染色された撚糸1本とを束ねて、リング撚糸機を用いてS撚り150回/m(S−150)で上撚りをかけて諸撚糸とした。得られた諸撚糸に、165℃×1分の熱処理を行い、線径1.75mmの実施例8の造形材料を得た。得られた造形材料は、構成繊維同士が熱処理による熱接着によって溶融固着していた。
Example 8
The polylactic acid chip used in Example 4 was melt-spun and stretched by an extruder type spinning machine, and the resulting filament was mechanically crimped and then cut to obtain a single yarn fineness of 2.2 dtex, fiber. A colorless staple fiber having a length of 51 mm was obtained. This staple fiber was spun to obtain a colorless spun yarn of 20 count.
The colorless spun yarn obtained above was dyed with a disperse dye using a pressure hot dyeing machine to obtain a dyed yarn dyed in pink.
A fiber bundle in which eight colorless spun yarns were aligned was subjected to undertwisting at a Z twist of 60 times/m (Z-60) using a ring twisting machine to obtain a colorless twisted yarn. On the other hand, a fiber bundle obtained by drawing eight dyed yarns together was subjected to undertwisting at a Z twist of 60 times/m (Z-60) using a ring twisting machine to obtain a dyed yarn. Seven colorless twisted yarns and one dyed twisted yarn were bundled and plied with S twisting 150 times/m (S-150) using a ring twisting machine to obtain plied yarns. The obtained plied yarn was heat-treated at 165° C. for 1 minute to obtain a modeling material of Example 8 having a wire diameter of 1.75 mm. In the obtained molding material, the constituent fibers were melted and fixed to each other by thermal bonding by heat treatment.

実施例4〜8で得られた造形材料を用いて巻き取り評価(ボビン巻き取り性)と、3Dプリンターの評価試験(3Dプリンター出力)を行ったところ、いずれの材料においても、巻き取り評価においては、柔軟で綺麗に巻き取ることが可能であり、3Dプリンター出力においては、綺麗に出力でき光沢感のあり、種々の機能を有する造形物が得られた。また、3Dプリンター内に造形材料を送り込む動作においても、送り込み装置において問題なく良好に送り動作がなされていた。


When the winding evaluation (bobbin winding property) and the 3D printer evaluation test (3D printer output) were performed using the modeling materials obtained in Examples 4 to 8, in any material, the winding evaluation was performed. Was able to be rolled up flexibly and neatly, and when it was output by a 3D printer, it could be neatly output and had a glossy feeling, and a shaped article having various functions was obtained. Further, also in the operation of feeding the molding material into the 3D printer, the feeding operation was performed favorably without any problem in the feeding device.


Claims (7)

下記の形態の造形材料を、熱溶解積層法3Dプリンターに供給して、造形ヘッドにて、造形材料を構成する複数本の熱可塑性合成繊維を構成する熱可塑性樹脂を加熱により溶融させ、ノズルから射出・積層して所望の形状の三次元造形物を作成することを特徴とする造形方法であり、The molding material of the following form is supplied to the hot melt laminating method 3D printer, and the molding head melts the thermoplastic resin constituting the plurality of thermoplastic synthetic fibers constituting the molding material by heating, and from the nozzle. It is a molding method characterized by creating a three-dimensional molded object of a desired shape by injecting and laminating.
造形材料の形態が、複数本の熱可塑性合成繊維が集束されて1本の連続した糸状の形態を呈しており、複数本の熱可塑性合成繊維のうちの少なくとも一部の繊維が機能性添加剤を含有し、造形材料を構成する複数本の熱可塑性合成繊維は、熱溶解積層法3Dプリンターにおける造形ヘッドにて溶融するものであることを特徴とする造形方法。The form of the molding material is a continuous thread-like form in which a plurality of thermoplastic synthetic fibers are bundled, and at least a part of the plurality of thermoplastic synthetic fibers is a functional additive. A plurality of thermoplastic synthetic fibers containing the above and constituting a modeling material are melted by a modeling head in a hot melt laminating method 3D printer.
熱可塑性合成繊維を構成する熱可塑性樹脂の融点が180℃以下であることを特徴とする請求項1記載の造形方法The molding method according to claim 1, wherein the melting point of the thermoplastic resin that constitutes the thermoplastic synthetic fiber is 180° C. or lower. 機能性添加剤が、着色剤であることを特徴とする請求項1または2記載の造形方法The modeling method according to claim 1, wherein the functional additive is a colorant. 複数本からなる熱可塑性合成繊維の束を2本以上製紐することにより集束させて1本の連続した糸状の形態を呈していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の造形
方法
The thermoplastic synthetic fiber bundle composed of a plurality of fibers is made into a continuous thread-like form by bundling two or more strings and presenting one continuous thread-like form. Modeling
Way .
複数本からなる熱可塑性合成繊維の束を2束以上撚り合わせることにより集束させて1本
の連続した糸状の形態を呈していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の
造形方法。
The thermoplastic synthetic fiber bundle composed of a plurality of fibers is twisted in two or more bundles to be bundled to form a single continuous thread-like form. Modeling method.
複数本の熱可塑性合成繊維の束は、撚りを有することを特徴とする請求項1〜5のいずれ
か1項記載の造形方法
The molding method according to any one of claims 1 to 5, wherein a bundle of a plurality of thermoplastic synthetic fibers has a twist.
熱可塑性合成繊維同士が熱融着により集束していることを特徴とする請求項1〜6のいず
れか1項記載の造形方法
7. The modeling method according to claim 1, wherein the thermoplastic synthetic fibers are bundled by heat fusion.
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