この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の開発に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
ISO は、この文書の実装に特許の使用が含まれる可能性があることに注意を促しています。 ISO は、請求された特許権に関する証拠、有効性、または適用可能性に関していかなる立場もとりません。この文書の発行日の時点で、ISO はこの文書の実装に必要となる可能性のある特許の通知を受け取っていません。ただし、実装者は、これが www.iso.org/patents で入手可能な特許データベースから取得できる最新の情報を表していない可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。
本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。
規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html
この文書は、技術委員会 ISO/TC 61, プラスチック、小委員会 SC 14, 環境側面によって作成されました。
導入
ポリ乳酸 (PLA) は、積層造形/3D プリンティングで一般的に使用される熱可塑性ポリマー材料です。この文書では、特に次の内容について説明します。
- a)外観、寸法、化学的および物理的特性などのさまざまなパラメータを指定します。
- b)この文書は、積層造形用途における PLA ベースのフィラメントの品質管理を改善することが期待されます。
- c)耐用年数の終了管理、再生可能なバイオベースの炭素原料と化石原料の使用、炭素と環境フットプリント、循環経済の方法論に関する情報を提供する。
この文書は消費者と業界の両方に利益をもたらすことが期待されています。消費者は、標準化された仕様に依存することで、この文書から利益を得ることができます。この文書は、PLA に基づく新しい環境に責任のあるポリマー材料産業の開発と成長にとっても重要です。
1 スコープ
この文書は、材料押出(MEX)などの特定の積層造形技術で使用するポリ(乳酸)(PLA)ベースのフィラメントの技術要件、試験方法、検出ルール、マーキング/ラベル付け、梱包、輸送および保管を指定します。
この文書は、MEX 積層造形アプリケーション用の PLA ベースのフィラメントに適用されます。
2 規範的参照
以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 291, プラスチック — 調整および試験用の標準雰囲気
- ISO 527-2, プラスチック — 引張特性の決定 — Part 2: 成形および押出プラスチックの試験条件
- ISO 1133-1:2022, プラスチック — 熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレート (MFR) およびメルトボリュームフローレート (MVR) の決定 — Part 1: 標準方法
- ISO 2859-1, 属性による検査のためのサンプリング手順 — Part 1: ロットごとの検査のための合格品質限界 (AQL) によってインデックス付けされたサンプリング スキーム
- ISO 8124-3, おもちゃの安全性 - Part 3: 特定の要素の移行
- ISO 12219-2, 道路車両の室内空気 — Part 2: 車両の内装部品および材料からの揮発性有機化合物の排出量を測定するためのスクリーニング方法 — バッグ法
- ISO 15512:2019, プラスチック - 水分含有量の測定
- ISO 1662, プラスチック - バイオベースの含有物
- ISO 2252, プラスチック — バイオベース プラスチックの炭素および環境フットプリント
3 用語と定義
この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1
積層造形
am
サブトラクティブ マニュファクチャリングや造形マニュファクチャリング手法とは対照的に、材料を接合して 3D モデル データからパーツを作成するプロセス。通常は層を重ねていきます。
注記 1:これは、一般に 3D プリンティングとも呼ばれます。
[出典:ISO/ASTM 52900:2021, 3.1.2, 修正 — エントリの注 1 を置き換え、エントリの注 2 を削除。]
3.2
材料の押し出し
メキシコ
積層造形 (3.1) プロセスここで, オブジェクトは、あらかじめ決められたパスに層ごとに溶融した材料を選択的に堆積することによって構築されます。
注記 1: より具体的には、MEX とは、フィラメント材料 (つまり PLA) をプリンター内で加熱して溶かし、事前に設定されたコンピューターのスライスモデルに従って動くノズル (特定のボア直径) を通して押し出すプロセスを指します。連続的に層を堆積し、固化後に前の層に結合して最終製品を形成します。
3.3
溶融質量流量
MFR
押出プラストメーターのシリンダー内の温度、荷重、ピストン位置の規定の条件下で、指定の長さと直径のダイを通る溶融樹脂の押出速度
注記 1: 速度は、指定された時間にわたって押し出される質量として決定されます。
注記 2: MFR は、1 秒あたりのミリグラム (mg/s) または 10 分あたりのグラム (g/10 min) で表すことができます。
3.4
総揮発性有機化合物
TVOC
排気ガスや周囲空気中に存在する化合物のグループ。ベンゼン、トルエン、酢酸ブチル、エチルベンゼン、 p ( m- )キシレン、スチレン、 o キシレン、ウンデカンなどが含まれます。
注記 1:屋内の建築材料および装飾材料は、空気中の TVOC の主な発生源である。
3.5
3Dプリント
3DP
粉末金属やプラスチック、その他の接着材料を使用してオブジェクトを層ごとに構築する、ラピッド プロトタイピングおよびデジタル モデル ファイルベースのテクノロジーの一種
参考文献
| 1 | ISO 1183-1, プラスチック — 非気泡プラスチックの密度を決定する方法 — Part 1: 浸漬法、液体ピクノメータ法および滴定法 |
| 2 | ISO 11357-3, プラスチック — 示差走査熱量測定 (DSC) — Part 3: 融解および結晶化の温度とエンタルピーの決定 |
| 3 | ISO 12846, 水質 - 水銀の測定 - 濃縮ありおよび濃縮なしの原子吸光分析 (AAS) を使用する方法 |
| 4 | ISO 17088, プラスチック — 有機リサイクル — 堆肥化可能なプラスチックの仕様 |
| 5 | ISO 17294-2, 水質 — 誘導結合プラズマ質量分析法 (ICP-MS) の応用 — Part 2: ウラン同位体を含む選択された元素の測定 |
| 6 | ISO/ASTM 52900, 積層造形 — 一般原則 — 基礎と用語 |
| 7 | ISO/ASTM 52903-1:2020, 積層造形 — プラスチック材料の材料押出ベースの積層造形 — Part 1: 原料材料 |
| 8 | ASTM D 3217/D 3217M-20, ループまたはノット構成で製造された織物繊維の破断強度に関する標準試験方法 |
| 9 | ASTM D6400, 堆肥化可能なプラスチックの標準仕様 |
| 10 | EN 14582, 廃棄物の特性評価 - ハロゲンおよび硫黄含有量 - 閉鎖系における酸素燃焼および測定方法 |
| 11 | RoHS 指令 2002/95/EC, 電気および電子機器における特定の危険部品の使用制限に関する指令 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at www.iso.org/patents . ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 14, Environmental aspects.
Introduction
Poly(lactic acid) (PLA) is a thermoplastic polymer material that is commonly used in additive manufacturing/3D Printing. This document specifically addresses the following:
- a) specify various parameters such as the appearance, dimensions, chemical and physical properties;
- b) this document is expected to improve the quality management of PLA based filament for additive manufacturing applications;
- c) provide information on end-of-life management, use of renewable biobased carbon feedstocks vs. fossil based feedstocks, Carbon and Environmental Footprint, and methodology of a circular economy.
The document is expected to provide benefits to both consumers and industry. Consumers may profit from this document by relying on standardized specification. This document is also important for the development and growth of a new environmentally responsible polymer material industry based on PLA.
1 Scope
This document specifies the technical requirements, test methods, detection rules, marking/labelling, packaging, transportation and storage of poly(lactic acid) (PLA) based filament for use in specific additive manufacturing technology, such as materials extrusion (MEX).
The document applies to PLA based filament for MEX additive manufacturing applications.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 291, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing
- ISO 527-2, Plastics — Determination of tensile properties — Part 2: Test conditions for moulding and extrusion plastics
- ISO 1133-1:2022, Plastics — Determination of the melt mass-flow rate (MFR) and the melt volume-flow rate (MVR) of thermoplastics — Part 1: Standard method
- ISO 2859-1, Sampling procedures for inspection by attributes — Part 1: Sampling schemes indexed by acceptance quality limit (AQL) for lot-by-lot inspection
- ISO 8124-3, Safety of toys — Part 3: Migration of certain elements
- ISO 12219-2, Interior air of road vehicles — Part 2: Screening method for the determination of the emissions of volatile organic compounds from vehicle interior parts and materials — Bag method
- ISO 15512:2019, Plastics — Determination of water content
- ISO 16620 (all parts), Plastics — Biobased content
- ISO 22526 (all parts), Plastics — Carbon and environmental footprint of biobased plastics
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
additive manufacturing
am
process of joining materials to make parts from 3D model data, usually layer upon layer, as opposed to subtractive manufacturing and formative manufacturing methodologies
Note 1 to entry: This is also commonly referred to as 3D-printing.
[SOURCE:ISO/ASTM 52900:2021, 3.1.2, modified — Note 1 to entry replaced and Note 2 to entry removed.]
3.2
material extrusion
MEX
additive manufacturing (3.1) process ここで, an object is built by selectively depositing melted material in a pre-determined path layer-by-layer
Note 1 to entry: More specifically, MEX, refers to a process in which a filament material (i.e. PLA ) is heated to melt in a printer and extruded through a nozzle (with certain bore diameter), that moves following a preset computer slice model to continuously deposit a layer on, and bond to a previous layer after solidification to form the final product.
3.3
melt mass-flow rate
MFR
rate of extrusion of a molten resin through a die of specified length and diameter under prescribed conditions of temperature, load and piston position in the cylinder of an extrusion plastometer
Note 1 to entry: The rate is determined as the mass extruded over a specified time.
Note 2 to entry: MFR can be expressed in milligrams per second (mg/s) or grams per 10 min (g/10 min).
3.4
total volatile organic compounds
TVOC
group of compounds that are present in emissions or ambient air, which include benzene, toluene, butyl acetate, ethylbenzene, p-(m-)xylene, styrene, o-xylene, undecane, etc.
Note 1 to entry: Indoor building and decoration materials are the main sources of TVOC in the air.
3.5
3D printing
3DP
type of rapid prototyping and digital model file-based technology using powdered metal or plastic and other adhesive materials to construct object layer-by-layer
Bibliography
| 1 | ISO 1183-1, Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics — Part 1: Immersion method, liquid pycnometer method and titration method |
| 2 | ISO 11357-3, Plastics — Differential scanning calorimetry (DSC) — Part 3: Determination of temperature and enthalpy of melting and crystallization |
| 3 | ISO 12846, Water quality — Determination of mercury — Method using atomic absorption spectrometry (AAS) with and without enrichment |
| 4 | ISO 17088, Plastics — Organic recycling — Specifications for compostable plastics |
| 5 | ISO 17294-2, Water quality — Application of inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) — Part 2: Determination of selected elements including uranium isotopes |
| 6 | ISO/ASTM 52900, Additive manufacturing — General principles — Fundamentals and vocabulary |
| 7 | ISO/ASTM 52903-1:2020, Additive manufacturing — Material extrusion-based additive manufacturing of plastic materials — Part 1: Feedstock materials |
| 8 | ASTM D 3217/D 3217M-20, Standard test methods for breaking tenacity of manufactured textile fibers in loop or knot configuration |
| 9 | ASTM D6400, Standard Specification for Compostable Plastics |
| 10 | EN 14582, Characterization of waste — Halogen and sulfur content — Oxygen combustion in closed systems and determination methods |
| 11 | RoHS Directive 2002/95/EC, Directive on the Restriction of the Use of Certain Hazardous Components in Electrical and Electronic Equipment |