特許 7390679 熱溶融式三次元プリンタ用粒状体、造形物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-24

(45)【発行日】2023-12-04

(54)【発明の名称】熱溶融式三次元プリンタ用粒状体、造形物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/314 20170101AFI20231127BHJP

   B29C 64/106 20170101ALI20231127BHJP

【ＦＩ】

B29C64/314

B29C64/106

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019179419

(22)【出願日】2019-09-30

(65)【公開番号】P2021053941

(43)【公開日】2021-04-08

【審査請求日】2022-06-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000104674

【氏名又は名称】キョーラク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(73)【特許権者】

【識別番号】518041906

【氏名又は名称】エス．ラボ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】湯浅 亮平

(72)【発明者】

【氏名】埜村 卓志

【審査官】神田 和輝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１７７４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５１９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２０７２４２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ６４／００－６４／４０

Ｂ３３Ｙ １０／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粒状体をスクリュー式押出機内で溶融し、ノズルから押し出して用いる熱溶融式三次元プリンタ用粒状体であって、
前記粒状体は、熱可塑性エラストマーで構成され、
前記熱可塑性エラストマーは、設定歪０．０１、周波数１Ｈｚにて回転式レオメータで測定した場合に、測定温度１２０～２７０℃のうちの少なくとも１点において、損失正接ｔａｎδが０．４０以上であり、且つ、損失弾性率Ｇ''が１１０００Ｐａ以下である、粒状体。

【請求項2】

前記熱可塑性エラストマーは、測定温度１２０～２３０℃のうちの少なくとも１点において、前記損失正接ｔａｎδが０．４０以上であり、且つ、前記損失弾性率Ｇ''が８０００Ｐａ以下である、請求項１に記載の粒状体。

【請求項3】

請求項２に記載の粒状体であって、
測定温度１２０～２３０℃のうちの少なくとも１点において、前記損失弾性率Ｇ''が６００～４５００Ｐａである、粒状体。

【請求項4】

熱可塑性エラストマーで構成された熱溶融式三次元プリンタ用粒状体であって、
前記熱可塑性エラストマーは、設定歪０．０１、周波数１Ｈｚにて回転式レオメータで測定した場合に、測定温度１２０～１８０℃のうちの少なくとも１点において、損失正接ｔａｎδが０．４０以上であり、且つ、損失弾性率Ｇ''が７０００Ｐａ以下である、粒状体。

【請求項5】

請求項１～請求項４の何れか１つに記載の粒状体であって、
前記熱可塑性エラストマーは、ショアＡ硬度が０～１０である、粒状体。

【請求項6】

請求項１～請求項５の何れか１つに記載の粒状体を、スクリュー式押出機内で溶融し、ノズルから押し出して形成されたストランドを走査する走査工程を備える、造形物の製造方法。

【請求項7】

請求項６に記載の方法であって、
前記ストランドは、設定歪０．０１、周波数１Ｈｚにて回転式レオメータで造形温度において測定した場合に、損失正接ｔａｎδが０．４０以上であり、且つ、損失弾性率Ｇ''が１１０００Ｐａ以下であり、
前記造形温度は、前記ノズルから押し出された直後の前記ストランドの温度である、方法。

【請求項8】

請求項７に記載の方法であって、
前記造形温度での前記ストランドの前記損失弾性率Ｇ''が６００～４５００Ｐａである、方法。

【請求項9】

請求項６～請求項８の何れか１つに記載の方法であって、
前記走査工程を行って形成される単層構造体を積層することによって積層構造体を形成し、
前記単層構造体は、それぞれ、互いに間隔を開けて設けられた複数の平行線部を備え、
前記積層構造体において上下方向に隣接する２つの前記単層構造体は、前記複数の平行線部が互いに交差するように設けられている、方法。

【請求項10】

請求項９に記載の方法であって、
前記単層構造体は、外周線部と、内側線部を備え、
前記内側線部は、前記外周線部によって囲まれた領域内に設けられ、
前記外周線部と前記内側線部は互いに溶着されている、方法。

【請求項11】

請求項１０に記載の方法であって、
前記外周線部と前記内側線部のそれぞれを、前記ストランドの押し出しを停止させることがない一筆書きによって形成する、方法。

【請求項12】

請求項９～請求項１１の何れか１つに記載の方法であって、
前記平行線部の線幅に対する、前記平行線部のピッチで定義されるピッチ比は、１．５～６である、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱溶融式三次元プリンタ用粒状体、及びこれを用いた造形物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、造形材料であるフィラメントを押し出しヘッドに供給し、押し出しヘッドに搭載される液化機にてフィラメントを溶融し、ノズルを通して、溶融したフィラメントをベース上に押し出すことによって、造形物を形成する方法が開示されている。

【0003】

このような方式では、一般に、ギアによる噛み込み等によりフィラメントを直接ノズルの先端に送る方式が採用されるが、フィラメントが柔軟性の高い熱可塑性エラストマーで構成されたものである場合には、ギアがフィラメントに噛み込まず、フィラメントがノズル先端に供給されない場合がある。

【0004】

特許文献２では、熱可塑性エラストマーを含む芯材部の外周面の一部に線状補強部を設けたフィラメントを用いることによって、上記の問題を解決している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特表２００９－５００１９４号公報

【文献】特開２０１７－１７７４９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献２の方法では、線状補強部も一緒に造形されてしまうので、エラストマーのみで構成された造形物を得るためには、三次元プリンタによる造形後に水や有機溶剤によって線状補強部を溶解させる処理が必要になる。このような処理は、面倒であることに加えて、造形物の品質を低下させてしまう虞もある。

【0007】

また、熱可塑性エラストマーでは造形物の柔軟性を特に高くするために、造形物を構成する線部と線部の間の間隔を広くする場合があるが、使用する材料によっては造形物の形状が崩れやすく、高精度な造形が非常に難しい。

【0008】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、柔軟な造形物を高精度に製造可能な熱溶融式三次元プリンタ用粒状体を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明によれば、熱可塑性エラストマーで構成された熱溶融式三次元プリンタ用粒状体であって、前記熱可塑性エラストマーは、パラレルプレート２０ｍｍφ、測定ギャップ１．３ｍｍ、周波数１Ｈｚにて回転式レオメータで測定した場合に、測定温度１２０～２７０℃のうちの少なくとも１点において、損失正接ｔａｎδが０．４０以上であり、且つ、損失弾性率Ｇ''が１１０００Ｐａ以下である、粒状体が提供される。

【0010】

本発明の第１の特徴は、フィラメントではなく、粒状体であることである。本発明の粒状体は、スクリュー式押出機を用いて溶融してノズルから押し出すことができるので、特許文献２のような線状補強部を用いる必要がなく、線状補強部を造形物から溶かし出すという工程も必要がない。

【0011】

本発明の第２の特徴は、熱可塑性エラストマーが特定の粘弾性特性を有することである。本発明で規定する範囲の粘弾性特性を有する熱可塑性エラストマーを用いれば、造形温度を調整することによって、柔軟な造形物を高精度に製造することができる。

【0012】

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。

【0013】

好ましくは、前記熱可塑性エラストマーは、測定温度１２０～２３０℃のうちの少なくとも１点において、前記損失正接ｔａｎδが０．４０以上であり、且つ、前記損失弾性率Ｇ''が８０００Ｐａ以下である、粒状体である。
好ましくは、前記損失弾性率Ｇ''が６００～４５００Ｐａである、粒状体である。
好ましくは、前記熱可塑性エラストマーは、ショアＡ硬度が０～１０である、粒状体である。
好ましくは、前記粒状体を、スクリュー式押出機内で溶融し、ノズルから押し出して形成されたストランドを走査する走査工程を備える、造形物の製造方法である。
好ましくは、前記ストランドは、パラレルプレート２０ｍｍφ、測定ギャップ１．３ｍｍ、周波数１Ｈｚにて回転式レオメータで造形温度において測定した場合に、損失正接ｔａｎδが０．４０以上であり、且つ、損失弾性率Ｇ''が１１０００Ｐａ以下であり、前記造形温度は、前記ノズルから押し出された直後の前記ストランドの温度である、方法である。
好ましくは、前記造形温度での前記ストランドの前記損失弾性率Ｇ''が６００～４５００Ｐａである、方法である。
好ましくは、前記走査工程を行って形成される単層構造体を積層することによって積層構造体を形成し、前記単層構造体は、それぞれ、互いに間隔を開けて設けられた複数の平行線部を備え、前記積層構造体において上下方向に隣接する２つの前記単層構造体は、前記複数の平行線部が互いに交差するように設けられている、方法である。
好ましくは、前記平行線部の線幅に対する、前記平行線部のピッチで定義されるピッチ比は、１．５～６である、方法である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１Ａは、本発明の一実施形態の粒状体の形状の一例を示し、図１Ｂは、図１Ａ中のＡ－Ａ断面図である。

【図2】本発明で利用可能な熱溶融式三次元プリンタの押出機２に粒状体１を投入して、ストランド４を形成する状態を示す説明図である。

【図3】網目状の積層構造体５を示し、図３Ａは斜視図であり、図３Ｂは、平面図である。

【図4】単層構造体６を示し、図４Ａは斜視図であり、図４Ｂは、平面図である。

【図5】単層構造体７を示し、図５Ａは斜視図であり、図５Ｂは、平面図である。

【図6】単層構造体８を示し、図６Ａは斜視図であり、図６Ｂは、平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴について独立して発明が成立する。

【0016】

１．熱溶融式三次元プリンタ用粒状体
図１に示す本発明の一実施形態の熱溶融式三次元プリンタ用粒状体１は、熱可塑性エラストマーで構成されている。この熱可塑性エラストマーは、パラレルプレート２０ｍｍφ、測定ギャップ１．３ｍｍ、周波数１Ｈｚにて回転式レオメータで測定した場合に、測定温度１２０～２７０℃のうちの少なくとも１点において、損失正接ｔａｎδが０．４０以上であり、且つ、損失弾性率Ｇ''が１１０００Ｐａ以下である。以下、詳細に説明する。

【0017】

本実施形態の粒状体１は、フィラメントのような糸状の形態ではなく、スクリュー式押出機に容易に投入可能な粒状の形態である。図１に示すように、粒状体を構成する粒の最長部の長さをＬとし、最長部に対して垂直な面での最大の外接円１ａの直径をＤとすると、Ｌ／Ｄは、例えば１～１０であり、１～５が好ましい。Ｌは、例えば０．５～１０ｍｍであり、１～６ｍｍが好ましく、２～４ｍｍがさらに好ましい。Ｌ／Ｄは、具体的には例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。Ｌは、具体的には例えば、０．５、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０ｍｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0018】

粒状体１を構成する熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、アクリル系エラストマー等が挙げられる。この熱可塑性エラストマーは、スチレン系エラストマーを含むことが好ましい。スチレン系エラストマーは柔軟性が高いので、熱可塑性エラストマーがスチレン系エラストマーを含むことによって、熱可塑性エラストマーの柔軟性が高くなる。熱可塑性エラストマー中のスチレン系エラストマーの割合は、５０～１００質量％が好ましく、８０～１００質量％がさらに好ましく、具体的には例えば、５０、６０、７０、８０、９０、１００質量％であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0019】

スチレン系エラストマーとは、スチレン単位を有する熱可塑性エラストマーであり、スチレン系共重合体（例えば、スチレン－エチレン－スチレンブロック共重合体（ＳＥＳ）、スチレン－ブタジエン－スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン－イソプレン－スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等）、水素添加スチレン系共重合体（例えば、スチレン－エチレン・プロピレン－スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン－エチレン・ブチレン－スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン－ブチレン・ブタジエン－スチレンブロック共重合体（ＳＢＢＳ）、水素添加スチレン－ブタジエンゴム（ＨＳＢＲ）等）等から選ばれた一種又は二種以上をブレンドしたものを挙げることができる。

【0020】

熱可塑性エラストマーのショアＡ硬度は、０～１０であることが好ましく、具体的には例えば、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。ショアＡ硬度がこの範囲内である場合に、より柔軟性に優れた造形物が得られる。ショアＡ硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に基づいて測定する。

【0021】

熱可塑性エラストマーの粘弾性は、ＪＩＳ Ｋ ７２４４－１０に準拠して測定する。粘弾性特性は、具体的には、パラレルプレート２０ｍｍφ、測定ギャップ１．３ｍｍ、周波数１Ｈｚにて２℃／ｍｉｎの昇温速度で４０～２８０℃まで昇温しながら回転式レオメータで測定した場合の、測定温度１２０～２３０℃における損失弾性率Ｇ''（Ｐａ）、及び該損失弾性率Ｇ''（Ｐａ）と貯蔵弾性率Ｇ'（Ｐａ）から算出される損失正接ｔａｎδ（＝Ｇ''／Ｇ'）である。

【0022】

後述するように、造形温度での損失正接ｔａｎδが０．４０以上であり、且つ、損失弾性率Ｇ''が１１０００Ｐａ以下である場合には、造形物を構成する線部と線部の間の間隔が比較的広い場合でも、熱溶融式三次元プリンタによって造形物を高精度に製造することが可能である。また、熱溶融式三次元プリンタでの造形温度は、通常、１２０～２７０℃である。このため、熱可塑性エラストマーの損失正接ｔａｎδ及び損失弾性率Ｇ''が上記条件を満たす場合には、造形温度を適宜調節することによって、高精度な造形物の製造が可能である。一実施形態においては、貯蔵弾性率Ｇ'を考慮してもよい。

【0023】

また、造形温度が比較的低温であると造形が容易であるため、造形を１２０～２３０℃で行えることが好ましい。従って、造形温度１２０～２３０℃での損失弾性率Ｇ''が８０００Ｐａ以下、６００～４５００Ｐａ、特に７００～２０００Ｐａである場合には、比較的低温にて造形物が特に高い精度で製造可能であるので、熱可塑性エラストマーの損失弾性率Ｇ''は、測定温度１２０～２３０℃のうちの少なくとも１点において８０００Ｐａ以下であることが好ましく、６００～４５００Ｐａであることがより好ましく、７００～２０００Ｐａであることが特に好ましい。

【0024】

上記測定温度は、具体的には例えば、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１５８、１６０、１６５、１７０、１７５、１８０、１８５、１９０、１９５、２００、２０５、２１０、２１５、２２０、２２５、２３０、２３５、２４０、２４５、２５０、２５５、２６０、２６５、２７０℃であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。上記損失正接ｔａｎδは、一実施形態においては例えば、０．４５、０．５０、０．５５、０．６０、０．６５、０．７０、０．７５、０．８０、０．８５、０．９０、０．９５、１．００、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。上記損失弾性率Ｇ''は、具体的には例えば、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１５００、２０００、２５００、３０００、３５００、４０００、４５００、５０００、５５００、６０００、６５００、７０００、７５００、８０００、８５００、９０００、９５００、１００００、１０５００、１１０００Ｐａであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0025】

損失正接ｔａｎδ及び損失弾性率Ｇ''が上記範囲内となる温度範囲は、好ましくは１０℃以上であり、さらに好ましくは２０℃以上である。この場合、造形温度の設定が容易になる。この温度範囲は、例えば１０～５０℃であり、具体的には例えば、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０℃であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0026】

２．造形物の製造方法
図２に示すように、本発明の一実施形態の造形物の製造方法は、上記記載の粒状体１を、スクリュー式押出機２内で溶融し、ノズル２ｃから押し出して形成されたストランド４を走査する走査工程を備える。ストランド４は、溶融状態で押し出され、そのまま走査される。

【0027】

押出機２は、ホッパー２ａと、シリンダ２ｂと、ノズル２ｃを備える。粒状体１は、ホッパー２ａからシリンダ２ｂ内に投入され、シリンダ２ｂ内で加熱されることによって溶融されて溶融材料になる。この溶融材料は、シリンダ２ｂ内に配置されたスクリューの回転によってシリンダ２ｂの先端に向けて搬送され、シリンダ２ｂの先端に設けられたノズル２ｃから押し出されてストランド４となる。このような方式では、熱可塑性エラストマーのような柔軟性が高い材料でもストランド４を容易に形成することができる。

【0028】

ストランド４は、線状であり、その直径は、例えば０．５～６．０ｍｍであり、１．０～４．０ｍｍが好ましい。この直径は、具体的には例えば、０．５、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０ｍｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0029】

所望の造形物が形成されるようにストランド４を走査し、走査済みのストランド４を冷却固化させることによって造形物を製造することができる。冷却は、自然冷却であってもよく、強制冷却であってもよい。

【0030】

ノズル２ｃから押し出された直後のストランド４の温度を造形温度と定義する。造形温度は、１２０～２７０℃であることが好ましい。この場合に、冷却時にストランド４が十分に固化されやすく、且つ造形材料の加熱による劣化が起こりにくいからである。造形温度でのストランド４の損失正接ｔａｎδが０．４０以上であり、且つ、損失弾性率Ｇ''が１１０００Ｐａ以下であることが好ましい。造形温度が比較的低温１２０～２３０℃である場合には、ストランド４の損失弾性率Ｇ''が８０００以下であることがより好ましく、６００～４５００Ｐａであることがさらに好ましく、７００～２０００Ｐａであることが特に好ましい。後述の実施例で示すように、造形温度での損失正接ｔａｎδ及び損失弾性率Ｇ''がこの範囲内である場合に、造形精度が特に高くなるからである。

【0031】

上記造形温度は、具体的には例えば、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１５８、１６０、１６５、１７０、１７５、１８０、１８５、１９０、１９５、２００、２０５、２１０、２１５、２２０、２２５、２３０、２３５、２４０、２４５、２５０、２５５、２６０、２６５、２７０℃であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。上記損失正接ｔａｎδは、一実施形態においては例えば、０．４５、０．５０、０．５５、０．６０、０．６５、０．７０、０．７５、０．８０、０．８５、０．９０、０．９５、１．００、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。上記損失弾性率Ｇ''は、具体的には例えば、具体的には例えば、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１５００、２０００、２５００、３０００、３５００、４０００、４５００、５０００、５５００、６０００、６５００、７０００、７５００、８０００、８５００、９０００、９５００、１００００、１０５００、１１０００Ｐａであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0032】

図３は、網目状の積層構造体５によって構成される造形物を示す。積層構造体５は、上記走査工程によって形成される単層構造体６、７、８を積層することによって形成される。

【0033】

図４に示す単層構造体６は、外周線部６ａと、内側線部６ｂを備える。外周線部６ａと内側線部６ｂは、それぞれ、ストランド４が冷却されて形成されたものであり、その線幅はストランド４の直径とほぼ等しくなる。内側線部６ｂは、外周線部６ａによって囲まれた領域内に設けられる。外周線部６ａと内側線部６ｂは互いに溶着されている。外周線部６ａと内側線部６ｂは、それぞれが、ストランド４の押し出しを停止させることがない一筆書きによって形成することが好ましく、単層構造体６の全体を一筆書きによって形成することがさらに好ましい。この場合、走査工程でのストランド４の押し出し停止回数が低減されて造形精度及び生産性が向上する。

【0034】

内側線部６ｂは、互いに間隔を開けて設けられた複数の平行線部６ｂ１と、隣接する平行線部６ｂ１を連結する連結線部６ｂ２を備える。図４Ｂに示すように、平行線部６ｂ１の線幅Ｗに対する、平行線部６ｂ１のピッチＰで定義されるピッチ比は１．５～６が好ましく、２．０～５．０がさらに好ましい。ピッチ比が小さすぎると造形物の柔軟性が不十分な場合があり、ピッチ比が大きすぎると造形が困難な場合がある。ピッチ比は、具体的には例えば、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0035】

図５に示す単層構造体７は、外周線部７ａと、内側線部７ｂを有する。内側線部７ｂは、複数の平行線部７ｂ１と、連結線部７ｂ２を備える。単層構造体７は、平行線部７ｂ１が延びる方向が平行線部６ｂ１と異なっている以外は、単層構造体６と同様の構成を有する。平行線部７ｂ１は、複数の平行線部６ｂ１と交差するように形成され、上記ピッチ比が大きいほど、平行線部７ｂ１が２つの平行線部６ｂ１をまたぐ距離（橋渡し距離）が大きくなり、平行線部７ｂ１がたわんで造形精度が低下しやすい。本実施形態では、造形温度での損失正接ｔａｎδ及び損失弾性率Ｇ''を上記範囲にすることによって平行線部のたわみによる造形精度の低下を抑制している。

【0036】

図６に示す単層構造体８は、外周線部８ａと、内側線部８ｂを有する。内側線部８ｂは、複数の平行線部８ｂ１と、連結線部８ｂ２を備える。単層構造体８は、平行線部８ｂ１が延びる方向が平行線部６ｂ１と異なっている以外は、単層構造体６と同様の構成を有する。

【0037】

積層構造体５は、単層構造体６、７、８がこの順で繰り返し積層されて構成されている。平行線部６ｂ１、７ｂ１、８ｂ１が互いに非平行であり、上下方向に隣接する２つの単層構造体は、平行線部が互いに交差する。また、本実施形態では、平行線部６ｂ１、７ｂ１、８ｂ１が６０度ずつずれており、そのピッチが同じであるので、積層構造体５には、図３Ｂに示す平面図で示すように、平行線部６ｂ１、７ｂ１、８ｂ１によって正三角形の空隙Ｓが形成される。上記ピッチ比が大きいほど空隙Ｓが大きくなって造形物の柔軟性が向上する。

【実施例】

【0038】

表１は、熱可塑性エラストマーからなる粒状体についてのショアＡ硬度、及び１２０～２７０℃において測定した粘弾性に関する各測定値の最大値・最小値を示す。表２は、熱可塑性エラストマーからなる粒状体についてのショアＡ硬度（表１に同じ）、及び１２０～２３０℃において測定した粘弾性に関する各測定値の最大値・最小値を示す。

【0039】

粘弾性は、ＪＩＳ Ｋ ７２４４－１０に準拠して測定した。具体的には、まず、圧縮成形（装置：油圧式成形機２６トン、有限会社当方プレス製作所製）にて約１００ｍｍ×１００ｍｍ×１ｍｍ（縦×横×厚み）のシートを作成し、２０ｍｍ×２０ｍｍ（縦×横）に切り出し試験片とした。なお、圧縮成形におけるゲージ圧力は５ＭＰａであり、プレス温度は、ＡＲ－ＳＣ－０、ＡＲ－８１５Ｃ、Ｇ１６４５ＭＯ、ＡＲ－ＳＣ－５、ＪＳ２０Ｎ、ＣＪ１０３について、それぞれ１３０℃、２３０℃、２３０℃、１５０℃、１７０℃、２３０℃であった。

【0040】

測定条件は、下記の通りである。
ジオメトリー：パラレルプレート２０ｍｍφ
温度：４０～２８０℃
昇温速度：２℃／ｍｉｎ
周波数：１Ｈｚ（６．２８ｒａｄ／ｓ）
ギャップ：１．３～１．４ｍｍ
設定歪：０．０１
測定数：ｎ＝１
測定装置：ＭＡＲＳIII

【0041】

【表1】

【0042】

【表2】

【0043】

表３は、各温度における粘弾性と造形性の評価について示す。造形性の評価は、これらの粒状体を材料として、スクリュー式押出機を有する三次元プリンタを用いて、表３に示す温度で図３に示す積層構造体５によって構成される造形物を作製し評価した。表３の温度は、ノズル２ｃから出た直後のストランド４の温度であり、サーモグラフィ（日本アビオニクス社製、赤外線サーモグラフィカメラ Ｔｈｅｒｍｏ ＧＥＡＲ、型式：Ｇ１２０ＥＸ）を用いて測定した。ストランド４の直径は２ｍｍ、ノズル２ｃの移動速度は５０ｍｍ／ｓ、平行線部のピッチは６．５ｍｍとした。平行線部の線幅は２．０ｍｍであった。従って、ピッチ比は、３．２５であった。

【0044】

得られた造形物を目視で観察し、以下の基準で造形性を評価した。
◎：造形の崩れが観察されなかった。
○：造形のわずかな崩れ（例えば、造形物の角部のめくれ）が観察された。
△：造形の崩れが観察されたが、著しい崩れは観察されなかった。
×：ストランドの千切れやストランドの造形ベッドへの未定着が発生したか、又は造形の著しい崩れが観察された。

【0045】

表３に示すように、造形温度での損失正接ｔａｎδが０．４０以上であり、且つ、損失弾性率Ｇ''が１１０００Ｐａ以下である場合には、造形性が良好であった。中でも、比較的低温の造形温度１２０～２３０℃においては、損失弾性率Ｇ''が８０００Ｐａ以下である場合には造形性が良好であり、６００～４５００Ｐａである場合には、造形性がより良好であり、損失弾性率Ｇ''が７００～２０００Ｐａである場合に造形性が特に良好であった。

【0046】

【表3】

【0047】

表中の熱可塑性エラストマーの詳細は、以下の通りである。
ＣＪ１０３： 株式会社クラレ製、アーネストン
ＪＳ２０Ｎ： 株式会社クラレ製、アーネストン
ＡＲ－ＳＣ－０：アロン化成株式会社製
ＡＲ－ＳＣ－５：アロン化成株式会社製
ＡＲ－８１５Ｃ：アロン化成株式会社製
Ｇ１６４５ＭＯ：クレイトンポリマージャパン株式会社製

【符号の説明】

【0048】

１ ：熱溶融式三次元プリンタ用粒状体
１ａ ：外接円
２ ：スクリュー式押出機
２ａ ：ホッパー
２ｂ ：シリンダ
２ｃ ：ノズル
４ ：ストランド
５ ：積層構造体
６ ：単層構造体
６ａ ：外周線部
６ｂ ：内側線部
６ｂ１ ：平行線部
６ｂ２ ：連結線部
７ ：単層構造体
７ａ ：外周線部
７ｂ ：内側線部
７ｂ１ ：平行線部
７ｂ２ ：連結線部
８ ：単層構造体
８ａ ：外周線部
８ｂ ：内側線部
８ｂ１ ：平行線部
８ｂ２ ：連結線部
Ｐ ：ピッチ
Ｓ ：空隙
Ｗ ：線幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】