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公開番号2025125820
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-28
出願番号2024022025
出願日2024-02-16
発明の名称積層造形用粉末および積層造形体
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B22F 1/102 20220101AFI20250821BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】充填性が良好でバインダー溶液の浸透性が高い粉末層を形成可能であり、形状精度の高い積層造形体を効率よく製造可能な積層造形用粉末、および、形状精度の高い積層造形体を提供すること。
【解決手段】バインダージェット法による積層造形体の製造に用いられる積層造形用粉末であって、金属粒子と、前記金属粒子の表面に設けられ、シランカップリング剤に由来する化合物を含む被膜と、を備え、前記シランカップリング剤は、下記式(1)で表される構造単位で構成されることを特徴とする積層造形用粉末。
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2025125820000012.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">27</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">170</com:WidthMeasure> </com:Image> [式(1)中、Rは互いに独立する官能基であって、前記官能基Rの個数の50%以上が、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基またはエポキシ基のいずれかの有機基を含む。nは繰り返し単位数であって、0以上10以下である。]
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
バインダージェット法による積層造形体の製造に用いられる積層造形用粉末であって、
金属粒子と、
前記金属粒子の表面に設けられ、シランカップリング剤に由来する化合物を含む被膜と、
を備え、
前記シランカップリング剤は、下記式（１）で表される構造単位で構成されることを特徴とする積層造形用粉末。
TIFF
2025125820000011.tif
27
170
［式（１）中、Ｒは互いに独立する官能基であって、前記官能基Ｒの個数の５０％以上が、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基またはエポキシ基のいずれかの有機基を含む。ｎは繰り返し単位数であって、０以上１０以下である。］
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記繰り返し単位数ｎは、０以上５以下である請求項１に記載の積層造形用粉末。
【請求項３】
赤外分光分析に供されたとき、取得される赤外吸収スペクトルが、
波数１１２０ｃｍ
－１
以上１１４０ｃｍ
－１
以下に位置するＳｉ－Ｏ結合に由来の波形Ｐ１、および、
波数２７００ｃｍ
－１
以上３０００ｃｍ
－１
以下に位置するＣ－Ｈ結合に由来の波形Ｐ２、
を有し、
波形Ｐ１の面積に対する波形Ｐ２の面積の比Ｐ２／Ｐ１が、０．５以下である請求項１または２に記載の積層造形用粉末。
【請求項４】
前記シランカップリング剤は、０．３質量％の濃度で希釈され、ガラス基板上に塗布された後、得られた塗膜が１００℃で１時間加熱されて乾燥され、得られた乾燥膜について接触角計で水の接触角が測定されたとき、測定値が３０°以上９０°以下となるように構成されている請求項１または２に記載の積層造形用粉末。
【請求項５】
前記金属粒子の平均粒径は、１．０μｍ以上１５．０μｍ以下である請求項１または２に記載の積層造形用粉末。
【請求項６】
請求項１または２に記載の積層造形用粉末と、
前記積層造形用粉末の粒子同士を結着するバインダーと、
を有することを特徴とする積層造形体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層造形用粉末および積層造形体に関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
三次元の立体物を造形する技術として、近年、金属粉末を用いた積層造形法が普及しつつある。このような積層造形法の１つとして、バインダージェット法が知られている。
【０００３】
特許文献１には、インクジェット印刷技術を用い、粉末層に対してバインダーの液滴として体積の異なる液滴を射出することにより、粉末を固化させ、物体を作製する固体自由形状製造システムが開示されている。このようなシステムを用いた物体の製造方法は、バインダーの液滴を射出する工程を含んでいるため、バインダージェット法の一種であるとみなせる。このようなシステムによれば、体積の異なる液滴を射出することにより、滑らかな表面に仕上げられた物体を製造することができる。
【０００４】
また、特許文献２には、バインダージェット法に用いる積層造形用粉末として、金属粉末の粒子表面に、環状構造含有基、フルオロアルキル基またはフルオロアリール基が導入されてなる粉末を用いることが開示されている。このような官能基を導入することにより、流動性の高い積層造形用粉末を実現できるため、充填率が高い粉末層が得られる。粉末層の充填率を高めることで、最終的に形状精度の高い積層造形体が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特表２００６－５１５８１３号公報
特開２０２２－１２２５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
バインダージェット法では、バインダーの液滴として水系の液体（水系バインダー溶液）を使用する場合が多い。水系バインダー溶液が粉末層に浸透することで、その部位を固化させることができる。
【０００７】
ところが、特許文献２に記載の積層造形用粉末は、粒子表面の疎水性が高いため、粉末層に対して水系バインダー溶液が速やかに浸透しない場合がある。この場合、浸透に時間がかかるため、水系バインダー溶液の供給速度が低下したり、浸透範囲にムラができたりする。そうすると、物体（造形体）の製造速度が低下するとともに、製造される物体の形状精度が低下する。
【０００８】
そこで、粉末層の充填性を高めるとともに、粉末層に対するバインダー溶液の浸透性を高めることにより、形状精度の高い積層造形体を効率よく製造可能な粉末の実現が課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の適用例に係る積層造形用粉末は、
バインダージェット法による積層造形体の製造に用いられる積層造形用粉末であって、
金属粒子と、
前記金属粒子の表面に設けられ、シランカップリング剤に由来する化合物を含む被膜と、
を備え、
前記シランカップリング剤は、下記式（１）で表される構造単位で構成される。
TIFF
2025125820000002.tif
27
170
［式（１）中、Ｒは互いに独立する官能基であって、前記官能基Ｒの個数の５０％以上が、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基またはエポキシ基のいずれかの有機基を含む。ｎは繰り返し単位数であって、０以上１０以下である。］
【００１０】
本発明の適用例に係る積層造形体は、
本発明の適用例に係る積層造形用粉末と、
前記積層造形用粉末の粒子同士を結着するバインダーと、
を有する。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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