JPH02241708A - 滑剤を含む注型ナイロンパイプの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は遠心成形によって滑剤を均＝−にう）散させた
注型ナイロンパイプの製造方法に関するものである。

（従来技術） 従来、注型ナイロンの耐摩耗性を向上させる手段とし、
ω−ラクタム中にワックス類、オイル類、ステアリン酸
曲鉛（カルシウム）、二硫化しリブデン、グラファイト
・等の滑剤を分散させ、アニオン重合触媒と重合助触媒
により唄合し／て板・や丸棒に戒形噂゛る方法が行なわ
れている３このうち注型ナイロンパイプの製造方法は一
般に遠心成形あるいは回転成形と呼ばれる方法、即ち所
定量の重合性ラクタム液を遠心成形用金型に注型しノ、
アニ；、オン重合中、該金型を高速で回転させその時の
遠心力を利用して内部に気泡等の欠陥のない注型すｆ″
ロンパイプ成形する方法が行なわれている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、遠心成形で上記滑剤入りの注型ナイロン
パイプを成形しようとすると、滑剤とω−ラクタムの比
重が異なるため滑剤とω・−ラクタムが遠心力により分
離してしまい、その結果外側部分と内側部分が２層に分
離して滑剤が均一に注型ナイロンパイプ内に分散しない
という欠点があった。例えば、ω−ラクタムより比重の
大きい二硫化モリブ・“？ンは、注ｚ＋７ナイロンパイ
プのタト側へ分離し、またω−ラクタムより比重の小さ
い石油系ワックスの場合は、注型ナイロンパイプの内側
へ分離し、得られたナイロンパイプは二層状にな−）て
いた。また、遠心成形の回転数を１８０ｒｐｍ−・２０
　Ｏｒｐｍと遅くすると、滑剤の分散は均一となるが、
遠心力不足となり注型ナイロンパイプの内径側に近い部
分に多数の微小気泡（直径１ｍｎ＋以下）が発生してい
た。

本発明は上記の諸欠点を改善し、滑剤を注型ナイロンパ
イプ内に均一に分散させ、同時に注型ナイロンパイプの
内径に近い部分に微小気泡のない滑剤を含む注型ナイロ
ンパイプの製造方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 即ち、本発明の滑剤を含む注型ナイロンパイプの製造方
法は実質的に無水のω〜ラクタム中に滑剤、アニオン重
合触媒及び重合助触媒等を分散１、ノた重合性ラクタム
液を、予め１４−０〜１８０℃に予熱された遠心成形用
金型内に注型した後、該金ヘリを回転させつつ重合させ
てシ＋、へ謬ナイロンパイプを製造する方法において、
重合初期における回転数を１００−３００ｒｐｍに保持
しく低速回転条件）、次いで金型の回転数を１５〜６０
秒間で徐々に５００〜９００ｒｐｍまで上昇させ、その
後この回転数′＄：維持しく高速回転条件）、重合を完
了させるものである。これによって滑剤が注型ナイロン
パイプ内に均〜に分散すると共に、微小気泡も発生じな
くなる。

つ求り、本発明での製造方法では遠心力が小さい低速回
転条件で滑剤を重合ラクタム液内に均一に分散させた後
、遠心力が部分働く高速回転条件で注型時に巻ぎ込んだ
微小気泡を注型ナイロンパイプの内径側へ移動させるも
のである。

本発明における遠心成形用金型の重合初期の低速回転数
は、１００〜３００　ｒｐｍ、好ましくは１５Ｑ−２５
０ｒｐ［１１である。１００ｒｐｎ＋未満ではバイブの
形状が維持できないし、一方３００ｒｐｍを越えると滑
剤が分離して１）まう。低速回転時間は３３０秒〜３分
間であり、好ましくは１〜２分である。

この時間はω−ラクタムに対するアニオン重合触媒と助
触媒の添加量や温度条件によって決定されるが、作業性
と生産効率の両面から考えてこの添加量を鏝−ラクタム
に対して０゜１〜０．５モル％にし、ゲル化時間が１〜
３分になるよう調整しておくことが奸才しい。尚、３０
秒未満では作業性が悪いし、一方３分を越えると生産効
率が悪くなると同時に注型ナイロンパイプの内径側に近
い部分に微小気泡が発生するＨＪ能性がある。

また、低速回転から高速回転に移行する時間は１０−６
０秒であり、好ましくは１５〜３０秒であるが、１０秒
未満では滑剤が分離して２層状になり易く、一方６０秒
を越えるとバイブ内径側部分に微小気泡が発生し易い。

移行後の高速回転数は注型ナイロンパイプの内径によっ
て決定され、例えば第１表に示される。

以　　下　　余　　白 高速回転時間は１０〜６０分間であり、好まＬノくは２
０・〜３０分間である。１０分未満では重合が完了して
いないためナイロン重合体を金型から離型出来ないし、
一方６０分を越えると生産効率が悪くなる。

本発明で用いられる滑剤はワックス類、オイル類、脂肪
酸の金属塩、二硫化モリブデン、グラファ・１′ト等で
あり、少なくとも一種以上の組合せであり、その配合量
はω−ラクタムに対して０．５〜１０重量％が好ましい
。尚、この他に染料、顔料、カーボンブラック、チタン
ホワイト、人造黒鉛等の着色剤及び炭酸カルシウム、ア
ルミ初等粉末状の導電材を適宜存在せしめて重合を行な
うことも可能である。

上記注型ナイロンパイプを成形するＵＪ−ラクタムは、
実質上無水のα−ピロリドン、α−ピペリドン、ε−カ
プロラクタム、ω−ラウロラクタノ＼あるいはこれらの
２種以にの混合物であり、１”、朶的に有利なラクタム
はε−カプロラクタム、ｕ、）　−ラウロラクタムであ
る。

また、本発明に用いるアニオン重合触媒には水素化ナト
リウムが好ましいが、その他ナトリウム、カリウム等の
公知のＷ−ラクタムの重合触媒を使用することができ、
その添加量はω〜プラクムに対して０．１〜２．０モル
％の範囲である。

そして、アニオン重合助触媒としては、例λ、ばＮ−ア
セチル−ε−カプロラクタム、イソシアネート、ジイソ
シアネート、尿素誘導体、。ウレタン、イソシアヌレー
ト誘導体であり、その添加量はω−ラクタムに対して０
．０５〜１．０モル％の範囲が好ましい。

上記重合性ラクタム液は、上記助触媒なω−ラクタムに
添加して反応溶解１ノた後、上記助触媒を注型前もしく
は注型時又は注５ｊＪ後に添加混合する方法、または上
記助触媒を含むω−ラクタム液と一！二記助触媒を含む
（メノー・ラクタム液とを注へり前か注型時又は注型後
に混合する方法によって調整する。

尚、滑剤は予めω・−ラクタムに添加分散させでおくか
、注型時に同時注型してもよい。

また、（Ａビータラクムの液温は１００−２１０°（゛
。

で実施可能であるが、好ま１］くは１．２０”１６０°
（：である。

次に本発明の実施何本・示すが、本発明はこｉに限定さ
れるものではない。

実施例１ 内径９６ｍｎ、Ｊｔさ３８０　ｍｍの遠心成形金型＄：
１６０℃に予熱しておく。予めステンレスビーカー内に
マイクロクリスタリンワックスであるニスマックス−１
８０（エッソスタンダ・−ド社１２　）　＄：入れ１５
０℃の温度で溶解しておく。一方、液温１２５℃に温調
した無水のε−カプロラクタム２．Ｏｋｇを丸底フラス
コに人、ｔｌ、水素化すｌ・リウム（油性６３％）２．
７ｇな添加溶融１ノ、注型直前にＭＤＩ（メチレンジイ
ソシアネート）４．４ｇを“添加しＷ１拌して、重合性
ラクタム液とする。この重合性ラクタム液と前記ワック
ス溶融液を上記遠心成形金型に同時に注型しすばやく蓋
をする。＊に、１５５℃に設定されたオーブン内の遠心
成形機に上記金型を設置１．ハ第２表に示す重合初期の
回転数と時間を設定１ノだ後、所定時間維持で高速回転
させ、この高速回転数を所定時間維持して重合を完了さ
せ、ワックス入り注型ナイロンパイプ９０φ×４５φＸ
３５０１　（公称サイズ）を遠心成形した。

第２表に初期回転、高速回転の条件と共に成形されたバ
イブのカット断面のワックス分散状態及び微小気泡の発
生状態を調べた結果を併記する。

以　　下　　余　　白 第　　　２　　　表 実施例２ 無水のε−カブロラタクム４．．９ｋｇを２つの丸底フ
ラスコに等量づつ秤取し、−・方のフラスコに二硫化モ
リブデン粉末であるそりパウダー［３Ａ（住鉱潤滑剤株
製）２９．４ｇ、人造黒鉛粉ＡＦＮ１１３０（オリエン
タル産業■製）２９．４ｇ及び水素化ナトリウム（油性
６３％）６．６ｇを、もう一方のフラスコにＴＡＩＣ（
トリアリルイソシアヌレート）４．９ｇ及びＨＤＩ（ヘ
キサメチレンジイソシアネート）４．２ｇを添加し、系
の温度を１３０℃に調節１ノか重合性ラクタム液を内径
２３５φ、長さ３８０ｍｍの１−６５℃に予熱された遠
心成形金型に注型１ノすばやく金型の蓋をした１、次に
、１６５℃に温調されたオーブン中の遠心成形機に前記
金型を装置し、重合初期回転数を１８Ｑ　ｒｐｉｉｌに
設定して９０秒間回転させた。その後、７５０ｒｐｎ＋
まで１５秒間で徐々に回転数を上昇させ、この回転数を
３０分間維持１ノで加熱重合させ二硫化モリブデン人り
バイブ（公称ザイズ２２５φＸ２００Ｘ３５０１　）を
遠心成形１ノｌこ。

成形されたバイブの断面をカットしたところ、二硫化モ
リブデンはバイブ内に均一に分散されており、またＭ１
音波深傷検査を（）ても微小気泡は全く認められなかっ
た。

比較例２ 重合初期の低速回転をなくし、いきなり高速回転の７５
０「ｐｉｍにし／た以外は前記実施例２と同じように実
施した。成形された注型ナイロンパーイブの断面をカッ
トしたところ、二硫化モリブデンがバイブの外周部分に
集中し二層試になっていた。

１七較例３ 重合初期の低速回転１８０ｒｐｍで終始遠心成形ｅ　Ｌ
／　ｌ（：以外は前記実施例２と同じように実施した。

成形された注型ナイロンパイプの断面をカットして調べ
たところ、二硫化モリブデンはバイブ内に均一に分散し
ていたが、真円度が悪く、また超音波掃傷検査を行なう
と内部に多数の微小気泡が認められた。

このように本発明方法によれば、滑剤を含んだ注型ナイ
ロンパイプを遠心成形により製造する方法において、従
来注型ナイロンパイプ内に滑剤を均一に分散させること
が困難であった問題点を解消し、ｌ）かも注型ナイロン
パイプ内Ｉｚ、微小気泡が発生しない有用な方法である
ことが判る。

（効果） 以、■二のように本発明の注型ナイロンの製造方法ｊこ
おいては、重合性ラクタム液を注型した遠心成形用金型
を低速回転させた後に高速回転させるために、まず低速
回転では滑剤が重合性ラクタム液中に均一に分散し、ま
た高速回転では注型時に巻き込んだ微小気泡が注型ナイ
ロンバーｒプの内側へ移動するため、これによって得ら
れた注型ナイロンパイプ内←二は滑剤が均一に分散Ｌノ
、また微小気泡が存在しない等の効果を有している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、実質的に無水のω−ラクタムに滑剤、アニオン重合
   触媒と重合助触媒等を分散させた重合性ラクタム液を遠
   心成形用金型に注型した後、該金型を回転させつつ注型
   ナイロンパイプを成形する方法において、重合初期にお
   ける前記金型の回転数を１００〜３００ｒｐｍに調節し
   、次いで前記金型の回転数を１５〜６０秒間で徐々に５
   ００〜９００ｒｐｍまで上昇させ、その後この回転数を
   維持して重合を完了させてなる滑剤を含む注型ナイロン
   パイプの製造方法。