(57)【要約】【課題】粉末の舞い上がり、及び装置内への微粉付着及び堆積が少なく、高い粉体流動性を有し、リサイクル性に優れた樹脂粉末の提供。【解決手段】個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下である個数基準円相当径を有する微粉の含有率が３０％以下である樹脂粉末である。前記微粉の含有率が２０％以下である態様、ＢＥＴ比表面積が０．５０ｍ２／ｇ以下である態様などが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下である個数基準円相当径を有する微粉の含有率が３０％以下であることを特徴とする樹脂粉末。
【請求項２】
前記微粉の含有率が２０％以下である請求項１に記載の樹脂粉末。
【請求項３】
ＢＥＴ比表面積が０．５０ｍ２／ｇ以下である請求項１から２のいずれかに記載の樹脂粉末。
【請求項４】
ＢＥＴ比表面積が０．３０ｍ２／ｇ以下である請求項３に記載の樹脂粉末。
【請求項５】
ＢＥＴ比表面積が０．１０ｍ２／ｇ以下である請求項４に記載の樹脂粉末。
【請求項６】
前記樹脂粉末の個数基準平均円相当径Ｍｎが、３μｍ以上１１０μｍ以下である請求項１から５のいずれかに記載の樹脂粉末。
【請求項７】
前記樹脂粉末のＭｖ／Ｍｎが１．４０以下である請求項１から６のいずれかに記載の樹脂粉末。
ただし、Ｍｖは樹脂粉末の体積基準平均円相当径［μｍ］を表し、Ｍｎは樹脂粉末の個数基準平均円相当径［μｍ］を表す。
【請求項８】
樹脂を含有し、前記樹脂が熱可塑性樹脂である請求項１から７のいずれかに記載の樹脂粉末。
【請求項９】
前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、及びポリエーテルから選択される少なくとも１種である請求項８に記載の樹脂粉末。
【請求項１０】
前記ポリアミドが、ポリアミド４１０、ポリアミド４Ｔ、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド６１０、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド１１、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド１０Ｔ、及びアラミドから選択される少なくとも１種である請求項９に記載の樹脂粉末。
【請求項１１】
前記微粉の平均円形度が０．８５０以下である請求項１から１０のいずれかに記載の樹脂粉末。
【請求項１２】
前記樹脂粉末が柱体粒子である請求項１から１１のいずれかに記載の樹脂粉末。
【請求項１３】
前記樹脂粉末を繊維形状に加工した樹脂繊維を切断して作製される請求項１から１２のいずれかに記載の樹脂粉末。
【請求項１４】
前記切断のピッチが、０．０４ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下である請求項１３に記載の樹脂粉末。
【請求項１５】
立体造形用である請求項１から１４のいずれかに記載の樹脂粉末。
【請求項１６】
個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下である個数基準円相当径を有する微粉の含有率が３０％以下である樹脂粉末を含む層を形成する層形成手段と、
前記層の選択された領域内の樹脂粉末同士を接着させる粉末接着手段と、
を有することを特徴とする立体造形物の製造装置。
【請求項１７】
個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下である個数基準円相当径を有する微粉の含有率が３０％以下である樹脂粉末を含む層を形成する層形成工程と、
前記層を電磁照射し溶融させた後に冷却し、硬化させる硬化工程と、を繰り返すことを特徴とする立体造形物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂粉末、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、試作用途の他に、造形物を最終製品として使用する需要が増えてきており、それに合わせて様々な樹脂種を用いた樹脂粉末が開発されている。
このような樹脂粉末の製造方法としては、例えば、原材料となる樹脂ペレットに対して衝撃を加えて粉砕する方法（例えば、特許文献１参照）、水又は有機溶媒中で融解樹脂を撹拌することにより球形化させて粒子化する方法などが提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、粉末の舞い上がり、及び装置内への微粉付着及び堆積が少なく、高い粉体流動性を有し、リサイクル性に優れた樹脂粉末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するための手段としての本発明の樹脂粉末は、個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下である個数基準円相当径を有する微粉の含有率が３０％以下である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によると、粉末の舞い上がり、及び装置内への微粉付着及び堆積が少なく、高い粉体流動性を有し、リサイクル性に優れた樹脂粉末を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１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２Ａ】図２Ａは、本発明の立体造形物の製造方法における、平滑な表面を有する粉末層を形成する工程の一例を示す概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の立体造形物の製造方法における、平滑な表面を有する粉末層を形成する工程の一例を示す概略図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の立体造形物の製造方法における、立体造形用液体材料を滴下する工程の一例を示す概略図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、本発明の立体造形物の製造方法における、造形用粉末貯蔵槽に新たに樹脂粉末層が形成される工程の一例を示す概略図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、本発明の立体造形物の製造方法における、造形用粉末貯蔵槽に新たに樹脂粉末層が形成される工程の一例を示す概略図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、本発明の立体造形物の製造方法における、再び立体造形用液体材料を滴下する工程の一例を示す概略図である。
【図３】図３は、実施例１における樹脂粉末の個数基準円相当径の分布を示す図である。
【図４】図４は、比較例３における樹脂粉末の個数基準円相当径の分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（樹脂粉末）
本発明の樹脂粉末は、個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下である個数基準円相当径を有する微粉の含有率が３０％以下であり、樹脂を含有し、さらに必要に応じてその他の成分を含有する。
【０００８】
本発明の樹脂粉末は、既存の工法で製造された樹脂粉末は舞い上がりやすい性質をもつものがあり、樹脂粉末が造形時に立体造形物の製造装置内で舞い上がることでセンサ部への付着による異常動作や、リコーター機構周辺を含む可動部への堆積と粉面への落下による造形不良を引き起こすといった問題が生じるという知見に基づくものである。
【０００９】
したがって、本発明の樹脂粉末は、個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下である個数基準円相当径を有する微粉の含有率が３０％以下である樹脂粉末を用いることにより、樹脂粉末の取り扱い時又は造形時の粉末の舞い上がりを軽減することができ、また後述する立体造形物の製造装置の造形槽やレーザーを透過させる窓、リコーターのローラ等の立体造形物の製造装置内部への付着を軽減する効果を得られる。さらに、微粉が少ないことにより粉末供給時の立体造形物の製造装置のローラ等に樹脂粉末が付着することを抑えることができる。
【００１０】
−微粉の含有率−
樹脂粉末に含まれる相対的に微小な粒子の円相当径をより正確に測定するには、粒子の凝集が起こりにくい湿式の粒子径測定装置を用いることが好ましく、平均粒子径の算出方法には、相対的に粗大な粒子の影響が表れにくい個数基準平均円相当径を用いることが好ましい。
個数基準平均円相当径Ｍｎは、例えば、撮像式の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）を用いて測定及び算出を行うことができる。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る。測定カウント数としては、特に制限はないが、６，０００以上が好ましく、１０，０００以上がより好ましい。
円相当径としては、面積（画素数）をＳとして、以下の式により求めることができる。
円相当径＝｛４×（Ｓ）÷π｝の正の平方根
なお、円相当径は、粒子個別の投影図に対して算出する。得られた円相当径の平均値（個数基準）を算出して個数基準平均円相当径Ｍｎを算出することができる。
【００１１】
本発明の樹脂粉末における個数基準平均円相当径Ｍｎは、１μｍ以上２００μｍ以下が
好ましく、３μｍ以上１１０μｍ以下がより好ましく、３μｍ以上１００μｍ以下がさらに好ましく、１０μｍ以上６０μｍ以下が特に好ましく、２０μｍ以上６０μｍ以下がより特に好ましく、２５μｍ以上６０μｍ以下がさらに特に好ましく、３０μｍ以上６０μｍ以下が最も好ましい。
上記Ｍｎの数値範囲内であることにより、粉末層の形成時に樹脂粉末の巻き上げを低減でき、粉末層の表面が平滑になり、また、樹脂粉末の間にできる空隙を低減することができ、立体造形物の表面性及び寸法精度をより高める効果が得られる。
【００１２】
本発明の樹脂粉末は、樹脂粉末の個数基準円相当径の分布において、個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下の個数基準円相当径を有する微粉の含有率は３０％以下であり、２９％以下が好ましく、２８％以下がより好ましく、２５％以下がさらに好ましく、２４％以下がよりさらに好ましく、２３％以下が特に好ましく、２２％以下がより特に好ましく、２１％以下がさらに特に好ましく、２０％以下が最も好ましく、０．１％以上２０％以下がより最も好ましい。
微粉の含有率が３０％以下である樹脂粉末を用いることにより、粉末の取り扱い時、又は造形時の樹脂粉末の舞い上がりを軽減することができ、また、立体造形物の製造装置の造形槽やレーザーを透過させる窓、リコーターのローラ等の装置内部への付着を軽減する効果を得られる。さらに、微粉が少ないことにより樹脂粉末供給時の立体造形物の製造装置のローラ等に樹脂粉末が付着することを抑えることができるため、粉面へのくぼみ、波の発生を積層温度が樹脂粉末の融点近くまで防止することができる。これにより、広い温度域で粉面の平滑性を維持することができる。
【００１３】
樹脂粉末における各粒子の断面形状につい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、柱体粒子（例えば、円柱粒子、直方体粒子等）、真球粒子、準球形粒子などが挙げられる。これらの中でも、柱体粒子であることが、柱体粒子を隙間なく詰めることができ、得られる立体造形物の引張強度が向上する点から好ましい。
樹脂粉末における各粒子の形状は、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）などにより観察し、形状を判別することができる。
【００１４】
−比表面積−
樹脂粉末の比表面積測定方法には、大別すると透過法と気体吸着法があり、気体吸着法には、容量法、重量法、流動法がある。測定が容易で再現性が高いことから、不活性気体の低温低湿環境下での物理吸着によるＢＥＴ法が好ましい。
本発明の樹脂粉末において、ＢＥＴ法で測定したＢＥＴ比表面積は０．５０ｍ２／ｇ以下が好ましく、０．３０ｍ２／ｇ以下がより好ましく、０．１０ｍ２／ｇ以下がさらに好ましい。ＢＥＴ比表面積が上記範囲にあることにより、樹脂粉末が周囲の環境中の水分を吸着しにくくなり、粒子間の液架橋によって粒子間に働く付着力が小さくなるため、樹脂粉末の流動性低下を回避する効果が得られる。
また、樹脂粉末は造形時の選択的熱源により焼結、溶融されない部分においてもヒーター等により樹脂粉末の融点近くまで加熱されており、熱的劣化を受けるため、次回の造形に使用した際に熱特性が変化し造形にも不都合な影響を与えることが知られている。熱的劣化は、粒子のＢＥＴ比表面積が大きいほど粒子の反応性が高くなるために起こりやすくなる。そのため、樹脂粉末のＢＥＴ比表面積が上記範囲にあることにより、樹脂の熱的劣化が起こりにくくなり、未焼結や未溶融な粉末の劣化が抑制され、リサイクル性を向上する効果を得ることができる。
【００１５】
−微粉の平均円形度−
本発明において、個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下である個数基準円相当径を有する微粉の平均円形度は、０．９５０以下が好ましく、０．９２０以下がより好ましく、０．９１５以下がさらに好ましく、０．９１２以下がよりさらに好ましく、０．９００以下が特に好ましく、０．８６０以下がより特に好ましく、０．８５６以下がさらに特に好ましく、０．８５０以下が最も好ましい。また、前記平均円形度は０．７００以上が好ましく、０．７７８以上がより好ましく、０．７８０以上がさらに好ましく、０．７８１以上がよりさらに好ましく、０．７８２以上が特に好ましく、０．７００以上０．８５０以下が最も好ましい。
平均円形度とは、円らしさを表す指標であり、１が最も円に近いことを示す。円形度は、面積（画素数）をＳ、周囲長をＬとすると、下式により求められる。
円形度＝４πＳ／Ｌ２
樹脂粉末について個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下の粒子径範囲に限定して円形度を測定し、それらを算術平均した値が微粉の平均円形度として表される。
微粉の平均円形度を簡易的に求める方法としては、例えば、湿式フロー式粒子径・形状分析装置（装置名：ＦＰＩＡ−３０００、シスメックス株式会社製）を用いて測定することにより、数値化することができる。本装置は粒子を撮影し、画像解析を行うため、本発明の円形度を求める上で有効である。
微粉は立体造形物の製造装置のローラ等に付着することにより、粉末供給時に粉面にくぼみ、波を発生させ、造形不良を招く原因となる。付着粉末は、例えば、立体造形物の製造装置のローラ等にウレタンゴム等のクリーニングブレードを当て擦らせることで除去することが可能であるが、微粉の平均円形度が低いものがクリーニングブレードの突起に引っかかりやすくなり、除去性が向上するため好ましい。
【００１６】
−リサイクル性−
本発明の樹脂粉末を用いることにより、リサイクル性に優れ、余剰粉を繰り返し使用しても、立体造形物の寸法精度や強度の低下を抑制することができる。
粒子径の小さい微粉や表面に微細な凹凸構造を有する粒子は比表面積が大きく反応性が高いため、熱的劣化の影響を受けやすくリサイクル性が低下する。
また、樹脂粉末は流動性を向上させるため、流動化剤の外添が効果的であるが、外添された流動化剤は造形のプロセスを通して、樹脂粉末と装置との摩擦あるいは樹脂粉末間の摩擦により脱落の影響、さらに熱により樹脂粉末が軟化することによる埋没等の影響により流動性向上効果が損なわれ、造形を繰り返すことによりリサイクル性の低下を引き起こす。
【００１７】
本発明の樹脂粉末は、上記微粉の含まれる割合や比表面積等を制限することにより、上記熱的劣化の影響を受けにくく、また流動化剤を添加せずとも十分に高い流動性が得られるため、高いリサイクル性が保たれる。
リサイクル性の確認方法としては、造形に用いた粉末のうち未焼結、未溶融分を供給床中に戻し同様の造形を行う試験を繰り返すことが有効である。
本発明において用いられるリサイクル粉末としては、ＳＬＳ方式の立体造形物の造形装置（株式会社リコー製、ＡＭ  Ｓ５５００Ｐ）中にて、リサイクル粉末を少なくとも１回以上試験を行った後も、造形物が「オレンジピール」及び機械性能における顕著な低下（引張強度の３０％以上の低下）のいずれも示さず、また特に好ましくは上記試験を１０回以上行った後も造形物が不良を示さないＩＳＯ（国際標準化機構）３１６７  Ｔｙｐｅ１Ａ  １５０ｍｍ長さ多目的犬骨様試験標本を形成することができる。
ここで、前記「オレンジピール」とは、一般にＳＬＳ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、又は空孔やゆがみのような表面欠陥の存在を意味する。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。
【００１８】
−Ｍｖ／Ｍｎ−
樹脂粉末は、粒子形状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。これにより、立体造形物の寸法精度や強度をより一層高めることができる。具体的には、樹脂粉末のＭｖ／Ｍｎは、２．００以下が好ましく、１．５０以下がより好ましく、１．４１以下がさらに好ましく、１．４０以下がよりさらに好ましく、１．３９以下が特に好ましく、１．３８以下がより特に好ましく、１．３７以下がさらに特に好ましく、１．３５以下が最も好ましく、１．３４以下がより最も好ましく、１．３１以下がさらに最も好ましく、１．３０以下が特に最も好ましく、１．２９以下が一番好ましく、１．２５以下がより一番好ましく、１．２０以下がさらに一番好ましい。なお、Ｍｖは樹脂粉末の体積基準平均円相当径（Ｍｅａｎ  Ｖｏｌｕｍｅ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）［μｍ］を表し、Ｍｎは樹脂粉末の個数基準平均円相当径（Ｍｅａｎ  Ｎｕｍｂｅｒ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）［μｍ］を表す。
Ｍｖ／Ｍｎ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、Ｍｖ及びＭｎを測定することにより、算出することができる。
【００１９】
−嵩密度−
樹脂粉末の嵩密度としては、ＳＬＳ方式でのレーザー焼結を促進する点から、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い。
さらに、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。
【００２０】
樹脂粉末は、繊維形状に加工した樹脂繊維を切断して作製されることが好ましい。切断のピッチは、０．０４ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．０４ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下であることがより好ましい。
なお、樹脂粉末としては、適度に乾燥していることが好ましく、真空乾燥機を用いたり、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。
【００２１】
−樹脂−
樹脂粉末は、樹脂として熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
熱可塑性樹脂とは、加熱すると軟化して可塑性を持ち、冷却すると固化する樹脂の総称である。
熱可塑性樹脂は、ＩＳＯ  ３１４６に準拠して測定したときの融点が１００℃以上の樹脂であることが好ましい。ＩＳＯ  ３１４６に準拠して測定したときの融点が１００℃以上であると、製品の外装等に使用されうる耐熱温度の範囲であるため好ましい。
なお、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（ＤＳＣ）測定により求めることができ、複数の融点が存在する場合は、高温側の融点を使用する。
【００２２】
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、ポリエーテル、ポリアリールケトン、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリイミド、フッ素樹脂、ポリフェニレンスルフィドなどが挙げられる。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。
【００２３】
ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）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。
【００２４】
ポリアミドとしては、例えば、ポリアミド４１０（ＰＡ４１０）、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアミド６１０（ＰＡ６１０）、ポリアミド１１（ＰＡ１１）；半芳香族性のポリアミド４Ｔ（ＰＡ４Ｔ）、ポリアミドＭＸＤ６（ＰＡＭＸＤ６）、ポリアミド６Ｔ（ＰＡ６Ｔ）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）、ポリアミド１０Ｔ（ＰＡ１０Ｔ）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
ＰＡ９Ｔは、ポリノナンメチレンテレフタルアミドとも呼ばれ、炭素数９のジアミンとテレフタル酸とから構成され、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、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とから構成されるアラミドもポリアミドに含まれる。
【００２５】
ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）などが挙げられる。なお、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好適に用いることができる。
【００２６】
ポリエーテルとしては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトンケトン（ＰＥＥＫＫ）、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン（ＰＥＫＥＫＫ）などが挙げられる。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。
【００２７】
熱可塑性樹脂は、結晶性樹脂であることが好ましい。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）に準拠して測定した場合に、融解ピークを有するものを意味する。
結晶性樹脂としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）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、結晶制御された結晶性熱可塑性樹脂が好ましく、熱処理、延伸、結晶核剤、超音波処理等の外部刺激を与える方法により、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を得ることができる。
【００２８】
−添加剤−
樹脂粉末は、樹脂以外に、添加剤を含んでいてもよい。
添加剤としては、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、酸化防止剤、難燃剤、無機強化剤、流動化剤、可塑剤、結晶核剤などが挙げられる。
添加剤は、樹脂粉末化する前に熱可塑性樹脂と混合してもよいし、樹脂粉末として得られた後に混合してもよい。
【００２９】
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、いわゆる、劣化防止剤や安定化剤を含み、例えば、金属不活性化剤であるヒドラジド系化合物やアミド系化合物、ラジカル捕捉剤であるフェノール系化合物（ヒンダードフェノール系化合物）やアミン系化合物、過酸化物分解剤であるホスフェート系化合物や硫黄系化合物、紫外線吸収剤であるトリアジン系化合物などが挙げられる。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、ラジカル捕捉剤と過酸化物分解剤との組合せが、酸化防止効果の点から好ましい。
【００３０】
難燃剤としては、例えば、ハロゲン系、リン系、無機水和金属化合物系、窒素系、シリコーン系の難燃剤；無機強化剤などが挙げられる。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。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観点から好ましい。
樹脂粉末の難燃性は、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ー）などにより評価することができる。
難燃剤の含有量としては、樹脂粉末の全量に対して、１質量％以上５０質量％以下が好ましく、難燃性を高めることができる観点から、１０質量％以上３０質量％以下がより好ましい。前記含有量が、上記範囲内であると、十分な難燃性を実現できる。
【００３１】
無機強化剤としては、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が挙げられる。無機強化剤を添加によっても、難燃性を向上することができ、さらに、物性強化と難燃性強化との両立が可能となる点から好ましい。
【００３２】
流動化剤とは、樹脂粉末の表面の一部あるいはすべてを被覆することにより、樹脂粉末の流動性を高める効果を有する。樹脂粉末の流動性が高まると、リコート時の粉末層の表面平滑性が高まり、また樹脂粉末の空隙が低減され、立体造形物の表面性、寸法精度、強度の更なる向上が可能となり、非常に有効である。これらの流動化剤は、樹脂粉末の表面に被覆されることによって効果が得られるが、その一部が樹脂粉末中に含まれていてもよい。
流動化剤の平均一次粒子径は、５００ｎｍ以下が好ましく、５０ｎｍ以下がより好ましい。これにより、樹脂粉末表面への流動化剤の被覆率を高めることができ、流動性が向上すると共に、空隙を低減できることから有効である。
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く、金属酸化物からなる球状粒子がより好ましい。
流動化剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化鉄、酸化銅などが挙げられる。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、シリカ、チタニアがより好ましい。
流動化剤は、表面が疎水化処理されたものが好ましく用いられる。疎水化処理の方法は特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。疎水化処理に用いる疎水化処理剤としては、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、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、ジメチルジクロロシラン（ＤＭＤＳ）等のシランカップリング剤、ジメチルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル等のシリコーンオイル処理剤などが挙げられる。これらの中でも、シランカップリング剤が好ましい。
疎水化処理剤による処理量は、樹脂粉末の表面積あたり、２ｍｇ／ｍ２以上６ｍｇ／ｍ２以下が好ましい。
流動化剤の添加量は、樹脂粉末に対して、０．０５質量％以上３質量％以下が好ましく、０．１質量％以上１．５質量％以下がより好ましい。上記添加量の範囲内であると、樹脂粉末の流動性を向上できると共に、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ので好ましい。
樹脂粉末への流動化剤の混合乃至被覆の工程については、従来公知の粉体混合機が用いられるが、ジャケット等を装備して、内部の温度を調節できるものが好ましく用いられる。また、混合機の回転数、速度、時間、温度などを任意に変更させることが可能である。このような粉体混合機としては、例えば、Ｖ型混合機、ヘンシェルミキサー、ロッキングミキサー、ナウターミキサー、スーパーミキサーなどが挙げられる。
【００３３】
無機強化剤としては、主に強度を高めるために添加され、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、アルミニウムボール、国際公開第２００８／０５７８４４号パンフレットに記載のものなどが挙げられる。なお、無機強化剤の添加によっても、難燃性を向上することができ、さらに、物性強化と難燃性強化との両立が可能となる点から好ましい。
【００３４】
＜樹脂粉末の製造方法＞
本発明の樹脂粉末の製造方法としては、樹脂を繊維化し、その後、切断して直接的に柱体を得る方法や、フィルム形状から同様の柱体を得る方法などが挙げられる。
繊維化の方法としては、例えば、押し出し加工機を用いて、融点より３０℃以上高い温度にて撹拌しながら、繊維状に樹脂溶融物を引き伸ばす方法が挙げられる。この際、樹脂溶融物は、１倍以上１０倍以下程度に延伸して繊維化することが好ましい。この場合、柱体の底面の形状は、押出し加工機のノズル口の形状により決定される。例えば、柱体の底面の形状、即ち、繊維の断面が円形形状である場合は、ノズル口も円形形状のものを用い、多角形形状である場合は、ノズル口もそれに合わせて選定される。立体造形物の寸法精度は高ければ高いほどよく、面の部分の円形形状が半径において少なくとも１０％以下であることが好ましい。また、ノズルの口の数は可能な範囲で多くした方が、生産性を高める上で好ましい。
【００３５】
繊維を切断する方法としては、ギロチン方式の上刃と下刃が共に刃物になっている切断装置や、押し切り方式と呼ばれる下側は刃物ではなく板にて、上刃で切断する切断装置などが挙げられる。切断装置としては、例えば、好ましくは０．００５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下、より好ましくは０．０４ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下に直接カットする装置や、ＣＯ２レーザー等を用いて切断する装置などがある。これらの切断装置方法を用いることにより、微粉の含有率の少ない柱体粒子を含む樹脂粉末を得ることができる。
【００３６】
本発明における樹脂粉末の製造方法として、ペレットを粉砕する方法も有効に用いられる。例えば、ペレット等の形態の樹脂を従来公知の粉砕機を用いて機械的に粉砕し、得られた樹脂粉末から、目的の粒径以外のものを分級することによって得られる。粉砕時の温度は、好ましくは０℃以下（各樹脂自身の脆弱温度以下）、より好ましくは−２５℃以下、特に好ましくは−１００℃以下とすることで、粉砕効率が高まることから有効である。
さらに、粉砕粉を熱風中に分散噴霧し、熱風により粒子を溶融させ、表面張力により球形化を行い、流動性の向上と比表面積の削減を行う処理も好ましく行われる。例えば、表面改質装置（装置名：メテオレインボー、日本ニューマチック工業株式会社製）を用いて球形化することが可能である。
【００３７】
−樹脂粉末の用途−
本発明の樹脂粉末は、ＳＬＳ方式、ＳＭＳ方式、ＭＪＦ（Ｍｕｌｔｉ  Ｊｅｔ  Ｆｕｓｉｏｎ）方式、ＨＳＳ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）方式、又はＢＪ（Ｂｉｎｄｅｒ  Ｊｅｔｔｉｎｇ）法などの各種立体造形方法において好適に利用される。
【００３８】
本発明の樹脂粉末は、立体造形方法以外にも、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。その他、自動車、精密機器、半導体、航空宇宙、医療等の分野において用いられる材料や金属代替材料として用いてもよい。
【００３９】
（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、個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下である個数基準円相当径を有する微粉の含有率が３０％以下である樹脂粉末を含む層を形成する層形成工程と、前記層を電磁照射し溶融させた後に冷却し、硬化させる硬化工程と、を繰り返し、さらに必要に応じてその他の工程を含む。
【００４０】
本発明の立体造形物の製造装置は、個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下である個数基準円相当径を有する微粉の含有率が３０％以下である樹脂粉末を含む層を形成する層形成手段と、前記層の選択された領域内の樹脂粉末同士を接着させる粉末接着手段と、を有し、さらに必要に応じてその他の手段を有する。
【００４１】
本発明の立体造形物の製造方法は、本発明の立体造形物の製造装置を用いることにより好適に実施することができる。樹脂粉末としては、本発明の樹脂粉末と同様のものを用いることができる。
本発明の樹脂粉末は、粉末積層方式の立体造形物の製造装置のすべてに使用することができ、有効である。粉末積層方式の立体造形物の製造装置は、粉末の層を形成した後、選択された領域の樹脂粉末同士を接着させる手段が異なり、一般にＳＬＳ方式やＳＭＳ方式に代表される電磁照射手段と、バインダージェット（ＢＪ）方式に代表される液体吐出手段などが挙げられる。本発明の樹脂粉末は、これらのいずれにも適用することができ、粉末を積層する手段を含む立体造形物の製造装置のすべてに有効である。
【００４２】
電磁照射を用いるＳＬＳ方式やＳＭＳ方式等の立体造形物の製造装置において、電磁照射に用いられる電磁照射源としては、例えば、紫外線、可視光線、赤外線等を照射するレーザーのほか、マイクロ波、放電、電子ビーム、放射加熱器、ＬＥＤランプ等、又はこれらの組合せなどが挙げられる。
また、樹脂粉末を選択的に接着させる方法として電磁照射を用いる場合、効率的に吸収させたり、あるいは吸収を妨げたりする方法もあり、例えば、吸収剤や抑制剤を樹脂粉末に含有させる方法も可能である。
【００４３】
ここで、本発明の立体造形物の製造装置の一例について、図１を用いて説明する。この図１の立体造形物の製造装置は、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。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。
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。
レーザー走査スペースにおける部品床温度としては、粉末の融点より５℃以上低温であることが好ましい。
レーザー出力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ワット以上１５０ワット以下が好ましい。
【００４４】
別の実施態様においては、選択的マスク焼結（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｍａｓｋ  ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ：ＳＭＳ）技術を使用して、本発明における立体造形物を製造することができる。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。
ＳＭＳプロセスとしては、遮蔽マスクを使用して選択的に赤外放射を遮断し、粉末層の一部に選択的に照射する。本発明の樹脂粉末から立体造形物を製造するためにＳＭＳプロセスを使用する場合、樹脂粉末の赤外吸収特性を増強させる材料を含有させることが可能であり、有効である。例えば、樹脂粉末に１種以上の熱吸収剤及び／又は暗色物質（カーボンファイバー、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、又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。
【００４５】
さらに別の実施態様においては、本発明の樹脂粉末を用い、前述のバインダージェット方式の立体造形物の製造装置を使用して、立体造形物を製造することができる。この方法は、本発明の樹脂粉末からなる層を形成する層形成工程と、形成された層の選択された領域に液体を吐出し乾燥させて、樹脂粉末同士を接着させる粉末接着工程と、を繰り返し、さらに必要に応じてその他の工程を含む。
立体造形物の製造装置は、本発明の樹脂粉末からなる層を形成する層形成手段と、形成された層の選択された領域に液体を吐出する手段と、を有し、さらに必要に応じてその他の手段を含む。液体を吐出する手段としては、得られる立体造形物の寸法精度や造形速度の観点から、インクジェットの方法を用いることが好ましい。
【００４６】
ここで、図２Ａ〜図２Ｆに、バインダージェット（ＢＪ）方式のプロセス概略図の一例を示す。図２Ａ〜図２Ｆに示される立体造形物製造装置は、造形用粉末貯蔵槽１１と供給用粉末貯蔵槽１２とを有し、これらの粉末貯蔵槽は、それぞれ上下に移動可能なステージ１３を有し、該ステージ１３上に樹脂粉末を載置し、樹脂粉末からなる層を形成する。造形用粉末貯蔵槽１１の上には、粉末貯蔵槽内の樹脂粉末に向けて立体造形用液体材料１６を吐出する造形液供給手段１５を有し、さらに、供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に樹脂粉末を供給すると共に、造形用粉末貯蔵槽１１の樹脂粉末（層）表面を均すことが可能な樹脂粉末層形成手段１４（以下、「リコーター」とも称する）を有する。
【００４７】
図２Ａ及び図２Ｂは、供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に樹脂粉末を供給するとともに、平滑な表面を有する樹脂粉末層を形成する工程を示す。造形用粉末貯蔵槽１１及び供給用粉末貯蔵槽１２の各ステージ１３を制御し、所望の層厚になるようにギャップを調整し、樹脂粉末層形成手段１４を供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に移動させることにより、造形用粉末貯蔵槽１１に樹脂粉末層が形成される。
【００４８】
図２Ｃは、造形用粉末貯蔵槽１１の樹脂粉末層上に造形液供給手段１５を用いて、立体造形用液体材料１６を滴下する工程を示す。この時、樹脂粉末層上に立体造形用液体材料１６を滴下する位置は、立体造形物を幾層もの平面にスライスした二次元画像データ（スライスデータ）により決定される。
【００４９】
図２Ｄ及び図２Ｅは、供給用粉末貯蔵槽１２のステージ１３を上昇させ、造形用粉末貯蔵槽１１のステージ１３を降下させ、所望の層厚になるようにギャップを制御し、再び樹脂粉末層形成手段１４を供給用粉末貯蔵槽１２から造形用粉末貯蔵槽１１に移動させることにより、造形用粉末貯蔵槽１１に新たに樹脂粉末層が形成される。
【００５０】
図２Ｆは、再び造形用粉末貯蔵槽１１の樹脂粉末層上に造形液供給手段１５を用いて、立体造形用液体材料１６を滴下する工程である。これらの一連の工程を繰り返し、必要に応じて乾燥させ、立体造形用液体材料が付着していない樹脂粉末（余剰粉）を除去することによって、立体造形物を得ることができる。
【００５１】
樹脂粉末同士を接着させるためには、接着剤を含むことが好ましい。接着剤は、吐出する液体に溶解した状態で含有させてもよいし、樹脂粉末に接着剤粒子として混在させてもよい。接着剤は、吐出する液体に溶解することが好ましく、例えば、吐出する液体が水を主成分とするものであれば、接着剤は水溶性であることが好ましい。
水溶性の接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコールが立体造形物の強度や寸法精度を高める上で、より好ましく用いられる。
また、接着させた立体造形物は後の工程で焼結し、強度を向上させてもよい。
【００５２】
＜立体造形物＞
立体造形物は、本発明の樹脂粉末を用い、本発明の立体造形物の製造方法により好適に製造することができる。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００５４】
（実施例１〜１５及び比較例１〜５）
＜樹脂粉末の作製＞
表１に示す製造工程に基づき、下記の工法により、実施例１〜１５及び比較例１〜５の樹脂粉末を得た。
樹脂粉末の製造工程の詳細な内容は以下のとおりである。
【００５５】
−粉体化工法−
（１）繊維切断：原料となる樹脂材料ペレットを、押し出し加工機を用いて、融点より３０℃高い温度にて撹拌後、直径０．０４ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の繊維状に伸ばした。伸ばす際に、各々の樹脂において、１倍以上１０倍以下に延伸し、繊維にした後に、０．０４ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下のピッチで切断した。
【００５６】
（２）凍結粉砕：原料となる樹脂材料ペレットを−２００℃にて体積基準平均円相当径が５μｍ以上１００μｍ以下の幅になるように凍結粉砕した。
【００５７】
（３）懸濁重合：懸濁重合法により個数基準平均円相当径２０μｍ以上５０μｍ以下の真球状に原料となる樹脂種を構成するモノマーから造粒した。
【００５８】
−球形化処理−
（１）機械撹拌：得られた樹脂粉末を球形化処理装置（装置名：ＭＰ型ミキサーＭＰ５Ａ／１、日本コークス工業株式会社製）を用いて、機械撹拌し、球形化を行った。球形化処理装置の撹拌速度は５０００ｒｐｍ〜９０００ｒｐｍとし、処理時間は１０分間とした。
【００５９】
（２）表面溶融：得られた樹脂粉末を表面改質機（装置名：メテオレインボー、日本ニューマチック工業株式会社製）を用いて、樹脂粉末表面を溶融し、球形化を行った。表面改質機の加熱温度は樹脂粉末の融点＋１００℃とし、処理速度は２０ｋｇ／時間、又は４０ｋｇ／時間とした。
【００６０】
−篩分け−
得られた樹脂粉末を目開き３８μｍ、又は５３μｍの振動篩機に３０分間かけ、その後、篩上に残った樹脂粉末を得た。
【００６１】
−流動化剤添加−
得られた樹脂粉末に、流動化剤（商品名：ＡＥＲＯＳＩＬ  ＲＸ２００、日本アエロジル株式会社製、表面処理剤ＨＭＤＳ、平均一次粒子径１２ｎｍ）を０．０５質量％以上０．５質量％以下の添加量でドライブレンドした。
【００６２】
−樹脂種−
樹脂種としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、又はポリアミド６６（ＰＡ６６）樹脂を使用した。
・ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製、ノバデュラン５０２０）
・ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂（ＶＩＣＴＲＥＸ社製、ＨＴ  Ｐ２２ＰＦ）
・ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂（日本ポリプロ株式会社製、ノバテック  ＭＡ３）
・ポリアミド６６（ＰＡ６６）樹脂（旭化成ケミカルズ株式会社製、レオナ１３００Ｓ）
【００６３】
【表１】
2020037258.tif 000002
【００６４】
＜粉末特性＞
得られた各樹脂粉末について、以下のようにして、諸特性を測定した。結果を表２に示した。
【００６５】
−粒子形状−
得られた各樹脂粉末を、ＳＥＭ（日本電子株式会社製、走査型電子顕微鏡ＪＳＭ−７８００ＦＰＲＩＭＥ）を用いて１５０倍の倍率で写真撮影した。撮影して得たＳＥＭ画像中の各粒子において、目視により粒子形状を判断した。
【００６６】
−個数基準平均円相当径Ｍｎ、Ｍｖ／Ｍｎ、微粉の含有率、微粉の平均円形度−
各樹脂粉末の個数基準平均円相当径Ｍｎは、撮像式の湿式フロー式粒子径・形状分析装置（装置名：ＦＰＩＡ−３０００、シスメックス株式会社製）を用いて、粉体粒子カウント数が３，０００個以上をカウントする状態にて、粒子形状画像を取得し、個数基準平均円相当径Ｍｎ、個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下である個数基準円相当径を有する微粉の含有率、及び体積基準平均円相当径Ｍｖを測定し、Ｍｖ／Ｍｎを求め、更に円形度を測定し、その平均値を求めた。
なお、図３に実施例１の樹脂粉末の個数基準円相当径の分布を示した。図４に比較例３の樹脂粉末の個数基準円相当径の分布を示した。
【００６７】
−ＢＥＴ比表面積−
自動比表面積測定装置（装置名：ジェミニＶＩＩ２３９０、株式会社島津製作所製）を使用し、比表面積を測定した。脱気の前処理は、室温真空減圧下で５時間実施した。サンプル充填量は、サンプルの総比表面積値が１ｍ２以上になるように設定し、測定温度は液体窒素温度で実施した。測定気体には窒素を使用して測定は２回実施し、比表面積の算出は多点法で行い、その平均値を測定値とした。
【００６８】
−樹脂粉末の融点−
樹脂粉末の融点は、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（ＤＳＣ）測定により求めた。
【００６９】
【表２】
2020037258.tif 000003
【００７０】
＜立体造形＞
得られた各樹脂粉末を、ＳＬＳ方式の立体造形物の製造装置（株式会社リコー製、ＡＭ  Ｓ５５００Ｐ）を使用し、立体造形物の製造を行った。設定条件は、０．１ｍｍの層平均厚み、１００ｍｍ／ｓのリコーター移動速度、１０ワット以上１５０ワット以下のレーザー出力を設定し、０．１ｍｍのレーザー走査スペース、樹脂粉末の融点より±３℃の温度にて部品床温度を使用した。供給槽の温度は、樹脂粉末の融点より−１０℃以下とした。
【００７１】
次に、得られた造形物について、以下のようにして、諸特性を評価した。結果を表３に示した。
【００７２】
＜飛散性＞
リコーター機構周辺を含む可動部への樹脂粉末の飛散付着及び堆積は、移動時の衝撃等により飛散付着及び堆積した樹脂粉末が部品床や選択的に焼結、溶融した部品領域に落下し、造形不良を発生させる原因となるため、無いことが好ましい。
上記立体造形終了後のリコーター機構周辺を含む可動部への樹脂粉末の飛散付着及び堆積の有無を下記の粘着テープ試験により評価した。
−粘着テープ試験−
スコッチテープ（３Ｍ社製）を造形後の可動部であるリコーター機構の平面部に貼り付け、剥がした際にスコッチテープに付着した粒子数を走査型電子顕微鏡（装置名：Ｓ４２００、株式会社日立製作所製）を用いて観察し、面積当たりに付着する粒子数を算出した。試験は異なる３箇所で行い、得られた測定値の平均値を用いた。なお、粒子数が５０個／ｃｍ２以下が実使用可能なレベルである。
【００７３】
＜リコーター付着＞
樹脂粉末のリコーターのローラへの付着はとりわけ加熱時に起こりやすく、ローラへ樹脂粉末が付着することで樹脂粉末供給時に形成される粉面に縞状の窪みが生じ、造形不良を発生させる原因となるため、無いことが好ましい。造形時の樹脂粉末のリコーターのローラへの付着は、目視観察により、下記基準に基づき評価した。なお、○以上が実使用可能なレベルである。
［評価基準］
◎：リコーターのローラへの樹脂粉末の付着が目視で確認できない
○：リコーターのローラへの樹脂粉末の付着が目視で確認できるが、粉面に窪みを生じさせることはない
×：リコーターのローラへの樹脂粉末の付着が目視で確認でき、かつ粉面に窪みを生じさせる
【００７４】
＜引張強度比率＞
引っ張り試験標本を中心部にＺ軸方向に長辺が向くように、引っ張り試験標本の長手方向に５個造形した。引張り試験標本サンプルは、ＩＳＯ（国際標準化機構）３１６７  Ｔｙｐｅ１Ａ  １５０ｍｍ長さ多目的犬骨様試験標本（標本は、長さ８０ｍｍ、厚さ４ｍｍ、幅１０ｍｍの中心部を有する）を使用して行った。
得られた立体造形物（引張り試験標本サンプル）について、ＩＳＯ  ５２７に準じた引張試験（株式会社島津製作所製、ＡＧＳ−５ｋＮ）を使用して実施した引張強度を、同グレードの樹脂ペレット材料を製造元メーカの推奨条件を用いて射出成形した引っ張り試験標本の引張強度で除し、百分率とした引張強度比率を算出した。引張試験における試験速度は、５０ｍｍ／分とした。また、算出には５回試験を行い、得られた測定値の平均値を用いた。なお、引張強度比率は７０％以上が実使用可能なレベルである。
【００７５】
＜リサイクル性＞
引張強度の評価に用いた立体造形物を作製した時に使用した樹脂粉末の余剰粉を、立体造形物の製造装置の供給床中に戻し、使用済みの樹脂粉末を用いて立体造形物の作製を行った。引っ張り試験標本の造形条件は、上記引張強度比率の試験標本造形条件において、Ｙ軸方向に長辺が向くような積層方向とし、各々の造形物層の間隔は５ｍｍとした。この作業を繰り返し１０回行い、得られた立体造形物について、「オレンジピール」が発生せず、引張強度の低下率が初期値と比較して３０％以内となる繰り返し回数を評価した。
ここで、「オレンジピール」とは、一般にＰＢＦでのレーザー焼結により形成される立体造形物の表面上に不適切な粗面、又は空孔やゆがみのような表面欠陥の存在を意味する。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。
なお、引張試験における試験速度は、５０ｍｍ／分間にて一定とした。最大応力を引張強度とした。また、引張強度の初期値は、造形１回目の立体造形物について５回試験を行い、得られた測定値の平均値である。
【００７６】
【表３】
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【００７７】
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞  個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下の個数基準円相当径を有する微粉の含有率が３０％以下であることを特徴とする樹脂粉末である。
＜２＞  前記微粉の含有率が２０％以下である前記＜１＞に記載の樹脂粉末である。
＜３＞  ＢＥＴ比表面積が０．５０ｍ２／ｇ以下である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜４＞  ＢＥＴ比表面積が０．３０ｍ２／ｇ以下である前記＜３＞に記載の樹脂粉末である。
＜５＞  ＢＥＴ比表面積が０．１０ｍ２／ｇ以下である前記＜４＞に記載の樹脂粉末である。
＜６＞  前記樹脂粉末の個数基準平均円相当径Ｍｎが、３μｍ以上１１０μｍ以下である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜７＞  前記樹脂粉末のＭｖ／Ｍｎが１．４０以下である前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
ただし、Ｍｖは樹脂粉末の体積基準平均円相当径［μｍ］を表し、Ｍｎは樹脂粉末の個数基準平均円相当径［μｍ］を表す。
＜８＞  樹脂を含有し、前記樹脂が熱可塑性樹脂である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜９＞  前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、及びポリエーテルから選択される少なくとも１種である前記＜８＞に記載の樹脂粉末である。
＜１０＞  前記ポリアミドが、ポリアミド４１０、ポリアミド４Ｔ、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド６１０、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド１１、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド１０Ｔ、及びアラミドから選択される少なくとも１種である前記＜９＞に記載の樹脂粉末である。
＜１１＞  前記熱可塑性樹脂が、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリプロピレンから選択される少なくとも１種である前記＜９＞に記載の樹脂粉末である。
＜１２＞  前記微粉の平均円形度が０．８５０以下である前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜１３＞  前記微粉の平均円形度が０．７００以上０．８５０以下である前記＜１２＞に記載の樹脂粉末である。
＜１４＞  前記樹脂粉末が柱体粒子である前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜１５＞  前記樹脂粉末を繊維形状に加工した樹脂繊維を切断して作製される前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜１６＞  前記切断のピッチが、０．０４ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下である前記＜１５＞に記載の樹脂粉末である。
＜１７＞  立体造形用である前記＜１＞から＜１６＞のいずれかに記載の樹脂粉末である。
＜１８＞  個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下である個数基準円相当径を有する微粉の含有率が３０％以下である樹脂粉末を含む層を形成する層形成手段と、
前記層の選択された領域内の樹脂粉末同士を接着させる粉末接着手段と、
を有することを特徴とする立体造形物の製造装置である。
＜１９＞  個数基準平均円相当径Ｍｎの４０％以下である個数基準円相当径を有する微粉の含有率が３０％以下である樹脂粉末を含む層を形成する層形成工程と、
前記層を電磁照射し溶融させた後に冷却し、硬化させる硬化工程と、を繰り返すことを特徴とする立体造形物の製造方法である。
【００７８】
前記＜１＞から＜１７＞のいずれかに記載の樹脂粉末、前記＜１８＞に記載の立体造形物の製造装置、及び前記＜１９＞に記載の立体造形物の製造方法によると、従来における諸問題を解決し、本発明の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１      電磁照射源
２      反射鏡
３      ヒーター
４      ローラ
５      供給槽
６      レーザー走査スペース
１１      造形用粉末貯蔵槽
１２      供給用粉末貯蔵槽
１３      支持体（ステージ）
１４      樹脂粉末層形成手段（リコーター）
１５      造形液供給手段
１６      立体造形用液体材料
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特許第６０３３９９４号公報
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2020037258.tif 000007
【図２Ｃ】
2020037258.tif 000008
【図２Ｄ】
2020037258.tif 000009
【図２Ｅ】
2020037258.tif 000010
【図２Ｆ】
2020037258.tif 000011
【図３】
2020037258.tif 000012
【図４】
2020037258.tif 000013