【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.16】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24YG0096

利用課題名 / Title

3Dプリンタフィラメント用ABS樹脂のレオロジー解析

利用した実施機関 / Support Institute

山形大学 / Yamagata Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

FDM,ABS,3Dプリンタ,レオロジー,粘弾性,コンポジット材料/ Composite material,成形/ Molding,3D積層技術/ 3D lamination technology

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

平林 俊竜

所属名 / Affiliation

山形大学大学院有機材料システム研究科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

YG-001：ツインドライブ型レオメータ

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

FDM方式の3Dプリンタの樹脂フィラメントに使用している樹脂と反りの評価手法の開発を目的とし、力学物性の測定の一つとして動的粘弾性測定を行った。

実験 / Experimental

ツインドライブ型レオメータ（YG-001）を用い、ABS複合体の動的粘弾性測定（周波数依存性）を行った。材料は市販ABSフィラメント、ABS/タルク複合体である。はじめにひずみスイープを行い、線形範囲を確認したのちに周波数分散測定を角周波数0.01~100rad/sの範囲で行った。

結果と考察 / Results and Discussion

図1に貯蔵弾性率の周波数依存性を示す。低周波数領域を見てみると、弾性率は大きいほうから順にタルクありABSフィラメント、タルクなしABSフィラメント、市販ABSフィラメントとなった。これによって、タルクの含有による弾性率の向上が見られることが分かった。高周波数領域においては3つとも右上上がりのグラフとなり、ガラス的特徴を有しているのではないかと考察した。図2に示すように損失弾性率でも貯蔵弾性率と同様の傾向が得られた。図3に示す損失正接では低周波数領域において市販ABSが高いピークを示した。これは市販ABSに熱をかけることによって粘性が強く表れることを示しており、印刷時のフィラメントの流動性が良く、フィラメント同士の吸着の具合も良いということが考察できる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1. 貯蔵弾性率

図2. 損失弾性率

図3. 損失正接（tanδ）

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

1. 平林俊竜、松葉豪 "タルク量の異なった3Dプリンタ用ABSフィラメントの造型・物性評価" 2024年繊維学会年次大会 (東京)、令和6年6月13日
2. 平林俊竜、松葉豪 "タルク量の異なった3Dプリンタ用ABSフィラメントの造型・物性評価" CSJ化学フェスタ2024 (東京)、令和6年10月22日

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件