KR20200087873A - 조형용 분말 - Google Patents

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다다히로 야부
유키히로 후카가와
겐타 무라야마
도모히로 시로마루
도시오 미야타니
마사히로 곤도
히로유키 하마다
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Abstract

본 발명은, 불소 수지의 분체를 포함하는 분말 바닥 용융 결합법용 조형 재료이며, 상기 불소 수지의 D50은 30㎛ 이상 200㎛ 이하이고, 상기 불소 수지의 D10은 12㎛ 이상인 조형 재료를 제공한다.

Description

조형용 분말
본 개시는, 입체 조형용 분말, 특히 분말 바닥 용융 결합법에 있어서 사용되는 조형용 분말에 관한 것이다.
근년, 3차원의 입체 구조물을 조형하는 기술로서, 입체 조형 장치, 소위 3D 프린터에 대한 관심이 높아지고 있다. 3차원 입체 조형에 관한 방식으로서, 예를 들어 액조 중의 광경화성 수지의 모노머에 광을 조사하여 조형을 행하는 액층 광중합법, 유동성의 재료를 노즐로부터 압출하여 적층함으로써 조형을 행하는 재료 압출법, 분체 재료에 결합제를 분사하여 결합시킴으로써 조형을 행하는 결합제 분사법, 액상의 수지를 분사하고, 이것을 경화시킴으로써 조형을 행하는 잉크젯법, 분체 재료에 에너지선을 조사하여 선택적으로 용융 경화 또는 소결시킴으로써 조형을 행하는 분말 바닥 용융 결합법 등이 알려져 있다. 그 중에서도, 근년, 분말 바닥 용융 결합법에 대한 관심이 높아지고 있다.
상기 분말 바닥 용융 결합법에 의한 조형은, 일반적으로는, 분체 재료 수납 용기에 수납된 분체 재료를 리코터에 의해 밀어 내어, 조형대 위로 들여오면서, 분체 재료의 박층을 형성하고, 이 박층에 에너지선을 조사하여 용융 결합하여 행해진다. 이 조작을 반복함으로써, 3차원의 입체 구조물이 조형된다. 이와 같은 분말 바닥 용융 결합법을 이용하는 제조 방법 및 제조 장치는, 예를 들어 특허문헌 1 및 2에 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2017-007221호 공보 국제 공개 제2007/133912호
상기 분말 바닥 용융 결합법에서는, 조형 재료로서 범용 플라스틱, 금속 등의 다양한 재료를 사용할 수 있지만, 조형 재료로서 불소 수지를 사용하는 경우에는, 조형이 어렵다. 특허문헌 2에서는, 불소 수지를 분말 바닥 용융 결합법에 의해 조형하고 있지만, 단순히 불소 수지를 조형하는 것만으로는, 양호한 조형을 행하는 것은 곤란하다.
따라서, 본 개시는, 분말 바닥 용융 결합법에 적합한 신규 조형 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 불소 수지의 분체 체적 누적 입경을 제어함으로써, 분말 바닥 용융 결합법에서의 조형이 양호해진다는 것을 발견하였다.
본 개시는, 이하의 양태를 포함한다.
[1] 불소 수지의 분체를 포함하는 분말 바닥 용융 결합법용 조형 재료이며,
상기 불소 수지의 D50은, 30㎛ 이상 200㎛ 이하이고,
상기 불소 수지의 D10은, 12㎛ 이상인, 조형 재료.
[2] 상기 불소 수지의 D50은, 50㎛ 이상 70㎛ 이하이고,
상기 불소 수지의 D10은, 17㎛ 이상인, 상기 [1]에 기재된 조형 재료.
[3] 상기 불소 수지의 D50은, 50㎛ 이상 70㎛ 이하이고,
상기 불소 수지의 D10은, 17㎛ 이상이며,
상기 불소 수지의 D90은, 130㎛ 이하인, 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 조형 재료.
[4] 상기 불소 수지의 분체의 정적 부피 밀도가, 0.850g/ml 이상 1.500g/ml 이하인, 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 조형 재료.
[5] 상기 불소 수지의 분체의 정적 부피 밀도가, 0.950g/ml 이상 1.100g/ml 이하인, 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 조형 재료.
[6] 상기 불소 수지가, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알콕시에틸렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 또는 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체인, 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 조형 재료.
[7] 불소 수지 이외의 다른 재료를 더 포함하는, 상기 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 조형 재료.
[8] 상기 다른 재료는, 실리카, 탄소 섬유, 그래파이트, 카본 나노튜브, 카본 나노혼, 풀러렌, 산화 알루미늄, 클레이, 몬모릴로나이트, 또는 탈크인, 상기 [7]에 기재된 조형 재료.
[9] 상기 다른 재료는, 실리카 입자인, 상기 [7]에 기재된 조형 재료.
[10] D50이 30㎛ 이상 200㎛ 이하이고, D10이 12㎛ 이상인, 불소 수지의 분체.
본 개시의 조형 재료를 사용함으로써, 분말 바닥 용융 결합법에 의해 불소 수지의 입체 구조물을 적합하게 형성할 수 있다.
도 1은, 실시예에 있어서 작성한 성형체의 사시도이다.
이하, 본 개시의 조형 재료에 대하여 설명한다.
본 개시의 조형 재료에 포함되는 불소 수지는, 분말 바닥 용융 결합법에 있어서 사용할 수 있는 불소 수지, 즉, 용융 가능한 불소 수지이면 특별히 한정되지 않는다. 해당 불소 수지는, 바람직하게는 에너지선, 예를 들어 각종 레이저, 예를 들어 CO2 레이저, 파이버 레이저, YAG 레이저, 바람직하게는 CO2 레이저에 의해 용융할 수 있는 열가소성 불소 수지일 수 있다.
상기 불소 수지로서는, 예를 들어 불소 함유 올레핀 단위로서, 테트라플루오로에틸렌(TFE) 단위, 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE) 단위, 불화비닐(VF) 단위, 불화비닐리덴(VDF) 단위, 헥사플루오로프로필렌(HFP) 단위, 트리플루오로에틸렌(TrFE) 단위, 퍼플루오로(알킬비닐에테르)(PAVE) 단위, 불소 함유 디옥솔류 등의 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다. 하나의 양태에 있어서, PAVE 단위로서는, 퍼플루오로메틸비닐에테르 단위, 퍼플루오로프로필비닐 알코올 단위 등을 들 수 있다. 또한, 불소 비함유 올레핀 단위로서, 상기 플루오로올레핀과 반응성을 갖는 탄화수소계 단량체 등을 들 수 있다. 상기 탄화수소계 단량체로서는, 예를 들어 알켄류, 알킬비닐에테르류, 비닐에스테르류, 알킬알릴에테르류, 및 알킬아릴에스테르류로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 불소 비함유 올레핀 단위인 것이 바람직하다.
하나의 양태에 있어서, 상기 불소 수지로서는, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알콕시에틸렌 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 네오프레온 EFEP(상표), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-퍼플루오로(알킬비닐에테르) 공중합체(PAVE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 클로로트리플루오로에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-불화비닐리덴 공중합체, 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 및 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체 등을 들 수 있다. 이들의 불소 수지는, 단독으로 사용해도, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
바람직한 양태에 있어서, 상기 불소 수지는, 예를 들어 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알콕시에틸렌 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 또는 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)일 수 있다. 이들 불소 수지는, 단독으로 사용해도, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 바람직하게는, 이들 불소 수지는, 단독으로 사용된다.
하나의 양태에 있어서, 상기 불소 수지의 수 평균 분자량은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 10만 이상 1000만 이하, 바람직하게는 50만 이상 500 이하일 수 있다. 바람직한 양태에 있어서, 본 개시의 조형 재료는, 분말 바닥 용융 결합법에 있어서 사용할 수 있기 때문에, 불소 수지는 비교적 저분자량, 예를 들어 300만 이하, 200만 이하 또는 100만 이하일 수 있다. 저분자량의 불소 수지를 사용함으로써, 조형한 입체 구조물의 기계적 강도가 향상된다.
상기 불소 수지의 융점은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 100℃ 이상 350℃ 이하, 바람직하게는 150℃ 이상 330℃ 이하일 수 있다. 불소 수지의 융점을 100℃ 이상으로 함으로써, 조형한 입체 구조물의 내열성이 향상된다. 또한, 불소 수지의 융점을 350℃ 이하로 함으로써, 조형 온도를 낮출 수 있다.
본 개시에 있어서, 상기의 불소 수지는, 분체로서 조형 재료에 포함된다.
본 발명자들은, 상기 불소 수지를 포함하는 조형 재료에 대하여 검토한 결과, 보다 조형성을 높이기 위해서는, 리코터에 의해 형성되는 박층을 보다 균일하게 한다는 것, 불소 수지의 분체의 조형 대상에서의 재코팅성을 높이는 것이 효과적이라는 사실을 알게 되었다. 조형 재료의 재코팅성은, 불소 수지의 분체의 특성, 예를 들어 유동성을 변경함으로써 변경할 수 있다. 예를 들어, 불소 수지의 분체의 유동성을 높임으로써, 조형 재료의 재코팅성을 높일 수 있다.
본 개시의 조형 재료에 있어서, 상기 불소 수지의 분체는, D50이 30㎛ 이상 200㎛ 이하이고, D10이 12㎛ 이상이다.
하나의 양태에 있어서, 상기 불소 수지의 분체의 D50은, 30㎛ 이상 200㎛ 이하, 바람직하게는 30㎛ 이상 100㎛ 이하, 보다 바람직하게는 40㎛ 이상 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 40㎛ 이상 80㎛ 이하, 특히 바람직하게는 50㎛ 이상 70㎛ 이하일 수 있다. 불소 수지의 D50을 30㎛ 이상으로 함으로써, 조형 재료의 유동성이 향상되어, 균일한 박층의 형성이 용이해진다. 불소 수지의 D50을 보다 크게 함으로써, 조형 재료의 유동성을 보다 높일 수 있다. 또한, 불소 수지의 D50을 200㎛ 이하로 함으로써, 조형된 입체 구조물에 있어서 매끄러운 표면을 얻는 것이 용이해진다. 불소 수지의 D50을 보다 작게 함으로써, 입체 구조물에 있어서 보다 매끄러운 표면을 얻을 수 있다.
하나의 양태에 있어서, 상기 불소 수지의 분체의 D10은, 12㎛ 이상, 바람직하게는 13㎛ 이상, 보다 바람직하게는 15㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 17㎛ 이상일 수 있다. 불소 수지의 분체의 D10을 12㎛ 이상으로 함으로써, 조형 재료의 유동성이 향상되어, 균일한 박층의 형성이 용이해진다. 불소 수지의 분체의 D10을 보다 크게 함으로써, 조형 재료의 유동성을 보다 높일 수 있다. 또한, 불소 수지의 분체의 D10의 상한은, D50에 가까울수록 바람직하고, 특별히 한정되지 않는다. D10이 D50에 가까울수록, 조형 재료의 유동성이 향상되어, 균일한 박층의 형성이 용이해진다. 예를 들어, 불소 수지의 분체의 D10은, 50㎛ 이하, 30㎛ 이하 또는 20㎛ 이하일 수 있다.
바람직한 양태에 있어서, 상기 불소 수지의 분체는, D50이 50㎛ 이상 70㎛ 이하이고, D10이 17㎛ 이상이다.
하나의 양태에 있어서, 상기 불소 수지의 분체의 D90은, 바람직하게는 50㎛ 이상 500㎛ 이하, 보다 바람직하게는 60㎛ 이상 200㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 80㎛ 이상 150㎛ 이하, 특히 바람직하게는 90㎛ 이상 130㎛ 이하일 수 있다. 불소 수지의 분체의 D90을 50㎛ 이상으로 함으로써, 조형 재료의 유동성이 향상되어, 균일한 박층의 형성이 용이해진다. 불소 수지의 분체의 D90을 보다 크게 함으로써, 조형 재료의 유동성을 보다 높일 수 있다. 또한, 불소 수지의 분체의 D90을 500㎛ 이하로 함으로써, 조형된 입체 구조물에 있어서 매끄러운 표면을 얻는 것이 용이해진다. 불소 수지의 분체의 D90을 보다 작게 함으로써, 입체 구조물에 있어서 보다 매끄러운 표면을 얻을 수 있다.
바람직한 양태에 있어서, 상기 불소 수지의 분체는, D50이 50㎛ 이상 70㎛ 이하이고, D10이 17㎛ 이상이며, D90이 130㎛ 이하이다.
여기서, 상기 「D10」, 「D50」 및 「D90」이란, 소위 체적 누적 입경이며, 체적 기준으로 입도 분포를 구하고, 전체 체적을 100％로 한 누적 곡선에 있어서, 입경이 작은 쪽부터의 누적값이 각각, 10％, 50％ 및 90％로 되는 점의 입경을 의미한다. 본 개시에 있어서, 상기 입경은, 레이저 회절법에 의해 측정된다.
하나의 양태에 있어서, 상기 불소 수지의 분체의 정적 부피 밀도는, 바람직하게는 0.850g/ml 이상 1.500g/ml 이하, 보다 바람직하게는 0.900g/ml 이상 1.300g/ml 이하, 더욱 바람직하게는 0.950g/ml 이상 1.100g/ml 이하일 수 있다. 불소 수지의 분체의 정적 부피 밀도를 0.850g/ml 이상으로 함으로써, 불소 수지를 용융하여 조형했을 때의 체적 변화를 작게 할 수 있다. 불소 수지의 정적 부피 밀도를 보다 크게 함으로써, 조형 시의 체적 변화를 보다 작게 할 수 있다. 또한, 불소 수지의 분체의 정적 부피 밀도를 1.500g/ml 이하로 함으로써, 조형 재료의 유동성이 향상되어, 균일한 박층의 형성이 용이해진다. 불소 수지의 정적 부피 밀도를 보다 작게 함으로써, 조형 재료의 유동성을 보다 높일 수 있다. 또한, 본 개시에 있어서, 상기 정적 부피 밀도는, JIS K 6891에 기재된 방법에 의해 측정된다.
하나의 양태에 있어서, 상기 불소 수지의 분체 하우스너비는, 바람직하게는 1.10 이상 1.30 이하, 보다 바람직하게는 1.20 이상 1.25 이하일 수 있다. 불소 수지의 분체 하우스너비를 이러한 범위로 함으로써, 조형 재료의 유동성이 향상되어, 균일한 박층의 형성이 용이해진다. 여기서, 「하우스너비」란, 탭 밀도/정적 부피 밀도로 표시되는 비를 의미한다. 또한, 본 개시에 있어서, 상기 하우스너비는, 파우더 테스터(호소카와 미크론 가부시키가이샤제)에 의해 측정된다.
하나의 양태에 있어서, 상기 불소 수지의 분체의 진구도는, 바람직하게는 0.60 이상, 보다 바람직하게는 0.60 이상 0.98 이하, 더욱 바람직하게는 0.70 이상 0.95 이하, 더욱 보다 바람직하게는 0.80 이상 0.95 이하일 수 있다. 불소 수지의 분체 진구도를 이러한 범위로 함으로써, 조형 재료의 유동성이 향상되어, 균일한 박층의 형성이 용이해진다. 여기에, 「진구도」란, 분체의 진구로부터의 어긋남을 의미하고, 투과형 전자 현미경에 의해 사진 촬영하여 얻어지는 사진 투영도에 있어서의 임의의 50개의 입자에 대하여, 각각 그 최대 직경과, 이와 직교하는 짧은 직경과의 비(최대 직경/ 짧은 직경)의 평균값을 의미한다. 진구도가 1에 가까워질수록 진구에 가까워진다.
본 개시에서 사용되는 불소 수지의 분체는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 하기의 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
현탁 중합에 의해 불소 함유 에틸렌성 단량체를 중합하여 불소 함유 중합체의 중합 후의 분말을 얻는 공정,
원하는 바에 따라서, 중합 후의 분말을 롤로 진비중의 90％ 이상의 비중이 얻어지는 조건에서 고밀도화하여 분쇄 분말을 얻는 공정,
상기 중합 후의 분말 또는 분쇄 분말을, 마찰식 밀에 투입하는 공정,
상기 중합 후의 분말 또는 분쇄 분말을, 원하는 형상으로 처리하는 공정, 및
상기 마찰식 밀로부터 불소 함유 중합체 분말을 회수하는 공정.
상기 제조 방법에 의해 얻어지는 불소 함유 중합체 분말은, 마찰식 밀에 의해 원하는 형상으로 처리된 것이기 때문에, 구상이며, 높은 정적 부피 밀도를 가진다. 상기 제조 방법은, 종래의 방법보다도 생산성이 우수하여, 정적 부피 밀도가 높은 분말 입자를 고효율로 얻을 수 있다.
마찰식 밀
드럼 내부에 있는 회전축의 외주부에 복수의 블레이드를 배치하고, 이것을 회전시킴으로써 원심 확산 및 와류 작용을 발생시켜 드럼 내에서 분말을 유동시키는 장치. 분말은 장치 내벽에 밀어붙임으로써 기계적 응력이 부여된다. 분말을 회전축 방향으로 이송과 복귀의 기능을 갖는 교반 부재가 가동해도 된다. 불소 함유 중합체 분말 온도가 50 내지 200℃의 범위에서 처리하는 것이 바람직하다.
또한, 마찰식 밀은, 복수의 블레이드를 외주에 구비한 회전체와, 상기 블레이드의 직경 방향 선단부와 근접한 원통상의 내주면을 구비한 케이싱을 가지고, 상기 회전체의 축심 방향을 따라 인접한 상기 블레이드끼리가 상기 축심으로부터 서로 다른 방향으로 연장되며, 또한, 상기 축심을 따라 인접한 적어도 1조의 상기 블레이드끼리가, 전기 축심에 대하여 서로 역방향으로 경사져 있는 사양인 것이 바람직하다. 이와 같은 장치로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2010-180099호 공보에 기재된 장치를 사용할 수 있다.
이와 같은 사양의 장치에서는, 분말에 대하여, 복수의 블레이드의 직경 방향 선단부와 케이싱의 내주면의 사이에서 큰 압축력과 전단력이 가해져서, 높은 정적 부피 밀도를 갖는 분말을 효과적으로 제조할 수 있다.
이와 같은 장치로서는, 호소카와 미크론사제의 노빌타 등을 들 수 있다.
본 개시의 조형 재료는, 상기 불소 수지의 분체 이외에 다른 재료를 포함할 수 있다.
다른 재료로서는, 예를 들어 조형 보조제, 예를 들어 실리카(SiO2)(예를 들어, 실리카 입자, 실리카 유리 섬유), 탄소 섬유, 그래파이트, 카본 나노튜브, 카본 나노혼, 풀러렌, 산화알루미늄, 클레이, 몬모릴로나이트, 탈크 등을 들 수 있다. 본 개시의 조형 재료에, 조형 보조제, 특히 실리카를 첨가함으로써, 조형 재료의 유동성 및 조형성이 향상된다.
바람직한 양태에 있어서, 본 개시의 조형 재료는, 불소 수지 재료와 실리카의 혼합물일 수 있다.
상기 실리카의 함유량은, 조형 재료 전체에 대하여, 바람직하게는 0.1중량％ 이상 1.0중량％ 이하, 보다 바람직하게는 0.1중량％ 이상 0.5중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.1중량％ 이상 0.3중량％ 이하일 수 있다. 실리카의 함유량을 0.1중량％ 이상으로 함으로써, 조형 재료의 유동성 및 조형성이 향상된다. 실리카의 함유량을 보다 많게 함으로써, 조형 재료의 유동성 및 조형성 및 입체 구조물의 기계적 강도가 보다 향상된다. 또한, 실리카의 함유량을 1.0중량％ 이하로 함으로써, 불소 수지의 함유량을 충분히 확보할 수 있어, 입체 구조물에 있어서 불소 수지의 특성을 충분히 발현시킬 수 있다.
상기 실리카는, 바람직하게는 상기 불소 수지와 동등한 입경을 가진다.
별도의 다른 재료로서는, 레이저 흡수 착색 재료를 들 수 있다. 레이저 흡수 착색 재료는, 파장 1㎛ 전후의 레이저광을 흡수 가능한 재료이면 특별히 한정되지 않고, 카본, 금속, 안료, 염료 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 카본이 주성분으로서 사용된다. 상기 레이저 흡수 착색 재료의 평균 입경은 약 10㎛, 입경 범위 2㎛ 이상 40㎛ 이하인 것이 바람직하다. 조형 재료 중의 레이저 흡수 착색 재료의 함유량은, 예를 들어 0.05중량％ 이상 0.20중량％ 이하의 범위가 바람직하다.
하나의 양태에 있어서, 상기 실리카의 입자 D50은, 30㎛ 이상 200㎛ 이하, 바람직하게는 30㎛ 이상 100㎛ 이하, 보다 바람직하게는 40㎛ 이상 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 40㎛ 이상 80㎛ 이하, 특히 바람직하게는 50㎛ 이상 70㎛ 이하일 수 있다.
별도의 바람직한 형태에 있어서, 본 개시의 조형 재료는, 불소 수지의 분체로 이루어진다.
다음으로, 분말 바닥 용융 결합법을 이용한 본 개시의 조형 재료의 조형 방법에 대하여 설명한다.
분말 바닥 용융 결합법을 이용하는 조형 장치는, 일반적으로, 조형을 행하는 조형대의 양측에, 조형 재료를 수납하는 분체 수납 용기를 구비한다. 또한, 분체 수납 용기 중의 조형 재료를 조형대에 공급하고, 박층을 형성하는 리코터, 및 박층에 레이저를 조사하는 레이저부를 구비한다.
우선, 분체 수납 용기에, 필요한 양의 조형 재료를 수납한다. 이어서, 조형대의 높이를 박층의 두께에 상당하는 높이만큼 강하시킨다. 한편, 분체 수납 용기의 바닥을 상승시켜, 분체 수납 용기의 상방으로 적량의 조형 재료를 들어 올린다. 이 조형 재료를 리코터에 의해 조형대 위에 들여놓고, 표면을 문지르듯이 리코터를 이동시킴으로써, 조형대 위에 박층을 형성한다. 이어서, 조형하는 입체 구조물의 슬라이스 데이터에 기초하여, 레이저광을 주사하여, 박층을 용융, 결합시켜, 분말을 경화시킨다. 이 조작을 반복함으로써, 순차 슬라이스 데이터에 대응하는 층이 형성되고, 입체 구조물이 조형된다.
바람직하게는, 조형 시에 공급 에어리어인 분체 수납 용기의 분체 온도, 및 조형 에어리어인 조형 대상의 분체의 온도는, 사용하는 조형 재료에 따라서 적절히 제어된다. 이러한 온도를 제어함으로써, 보다 균일한 박층을 형성할 수 있고, 또한, 보다 정밀한 조형을 행하는 것이 가능해진다.
실시예
하기 표 1에 나타내는 바와 같이, 불소 수지로서, PFA, FEP, ETFE 및 EFEP의 분체를 준비하였다. 각 분체에 대하여, 분말 바닥 용융 결합식의 3D 프린터를 사용하여, 도 1에 도시된 바와 같은, 1변이 60㎜인 중공 입방체의 내부에, 1변이 30㎜인 중공 입방체를 포함하는 시료(벽의 최소 두께 0.8㎜)를 제작하였다. 조형 시의 공급 에어리어와 조형 에어리어의 온도, 및 재코팅성과 조형성에 관한 평가 결과를 합쳐서 표 1에 나타낸다.
재코팅성의 평가는, 재코팅 시에 분체의 응집이나 조형 에어리어 표면의 거칠기가 발생하지 않고, 분체를 채워 깔 수 있는 경우를 ○, 응집이나 표면 거칠기가 발생하기 어려운 경우를 △, 응집이나 표면 거칠기가 발생한 경우를 ×로 하였다.
조형성의 평가는, 휨이 작고 표면 상태가 양호한 조형물을 얻은 경우를 ○, 휨이 작은 조형물을 얻었지만 표면에 근소한 거칠기가 보인 경우를 △, 휨이 크고 양호한 조형물을 얻지 못한 경우를 ×로 하였다.
Figure pct00001
상기 시험의 결과, 비교예 1 내지 4 및 6에서는, 재코팅 시에 분체가 응집하여, 조형물에는 휨이 발생하였다. 또한, 비교예 5는, 재코팅 시에 응집은 발생하기 어려웠지만 조형물에 휨이 발생하고, 또한 조형물의 표면에 거칠기가 관찰되었다. 실시예 1에 대해서는, 재코팅성이 양호하며, 조형물의 휨도 작았지만, 조형물의 표면에 약간의 거칠기가 관찰되었다. 실시예 2 및 3에 대해서는, 재코팅성이 양호하며, 조형물의 휨도 작고, 표면 상태가 양호한 조형물을 얻을 수 있었다.
본 개시의 조형 재료는, 여러 다양한 제품의 조형, 특히 분말 바닥 용융 결합법에 의한 조형에 적합하게 이용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 불소 수지의 분체를 포함하는 분말 바닥 용융 결합법용 조형 재료이며,
    상기 불소 수지의 D50은, 30㎛ 이상 200㎛ 이하이고,
    상기 불소 수지의 D10은, 12㎛ 이상인, 조형 재료.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 불소 수지의 D50은, 50㎛ 이상 70㎛ 이하이고,
    상기 불소 수지의 D10은, 17㎛ 이상인, 조형 재료.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 불소 수지의 D50은, 50㎛ 이상 70㎛ 이하이고,
    상기 불소 수지의 D10은, 17㎛ 이상이며,
    상기 불소 수지의 D90은, 130㎛ 이하인, 조형 재료.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불소 수지의 분체의 정적 부피 밀도가, 0.850g/ml 이상 1.500g/ml 이하인, 조형 재료.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불소 수지의 분체의 정적 부피 밀도가, 0.950g/ml 이상 1.100g/ml 이하인, 조형 재료.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불소 수지가, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알콕시에틸렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 또는 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체인, 조형 재료.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    불소 수지 이외의 다른 재료를 더 포함하는, 조형 재료.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 다른 재료는, 실리카, 탄소 섬유, 그래파이트, 카본 나노튜브, 카본 나노혼, 풀러렌, 산화 알루미늄, 클레이, 몬모릴로나이트, 또는 탈크인, 조형 재료.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 다른 재료는, 실리카 입자인, 조형 재료.
  10. D50이 30㎛ 이상 200㎛ 이하이고, D10이 12㎛ 이상인, 불소 수지의 분체.
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