JPS61230913A - ポリアミド成形体の製造法 - 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） 本発明はポリアミド成形体の製造方法、詳しくはモノマ
ー、オリゴマーあるいはこれらの混合物を少なくとも触
媒８重合促進剤等の存在下において型中において重合固
化させてなるＲＩＭ成形において、得られるポリアミド
成形体を型から容易に脱型し得るポリアミド成形体の製
造方法に関するものである。

（従来の技術） 一般にω−ラクタムをアニオン重合触媒存在下、融点以
上の温度で高分子化することは古くから知られており、
またイソシアナートを含む化合物を添加すれば、より低
温でよりすみやかに高分子化することもよく知られてい
る。

このようにして得られるポリアミドは、現在様々な用途
に使用されている。例えば、ε−カプロラクタムより得
ることのできるポリアミドは、６−ナイロンとして知ら
れるもので、その優れた機械的、熱的特性の故にその用
途も広い。

そして、かかるナイロンは、インジェクションあるいは
キャスティング等の方法で、平板、丸棒等の種々の形成
に重合成形される。

（発明の解決しようとする問題点） ところが、モノマーキャストナイロンは、型内において
重合した後の重合収縮率が１０〜２０νｏ１％と非常に
大きいため、型と接する成形物の表面にはクレータのよ
うなヒケが生じる。そのため、凹凸のない平面や肉厚変
化のある成形物、例えば、リブをもつ成形品はキャステ
ィング法では成形が困難とされていた。

本発明は上述の如き実状に対処し、上記成形の困難さを
改善することを課題とし、型離型に着目して主に表面に
凹凸をなくするポリアミド成形体の製造法を提供するこ
とを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） しかして、上記目的に適合する本発明の特徴とするとこ
ろは、実質上無水の５員環以上のω−ラクタムを少なく
とも触媒９重合促進剤等の存在下において、成形型内で
重合硬化させるポリアミド成形体の製造法において、異
なった２つ以上の成形型面に離型性に差を設ける点にあ
る。

即ち、本発明は成形型内の異なった面間で成形されるポ
リアミド成形体の離型性に差をつけることにより離型性
において優れる面でのみ重合収縮を強制的に行わせるた
めに外観上ポリアミドの重合収縮に起因するクレータ一
様のヒケを全く発生させないことが可能となる。換言す
ると、離型性の良好な面だけがその面の全面でヒケを発
生し、局所的なヒケが生じていないため、見掛は上、凹
凸のない、平らな面となる。

上記本発明におけるポリアミド成形体は一般にモノマー
キャストナイロンとして知られるもので、ω−ラクタム
、重合用触媒２重合促進剤を主原料とし、場合によって
アニオン重合を妨害しない着色剤、結晶化促進剤、結晶
化抑制剤、可塑剤あるいは滑剤、充填剤（ガラス繊維、
炭酸カルシウム。

ウオラストナイト等）、シランカップリング剤、更にエ
ラストマー等の第三成分に使用可能である。

本発明に用いるω−ラクタムは実質上、無水の５員環以
上のω−ラクタムであり、２−ピロリドン、２−ピペリ
ドン、ε−カプロラクタム、ω−エナントラクタム、ω
−カプリロラクタム、ω−ベラルゴノラクタム、ω−デ
カノラクタム、ω−ウンデカノラクタム及びこれら２種
以上のω−ラクタム混合物等が含まれるが、特にε−カ
プロラクタム、ω−ラウロラクタム及びε−カプロラク
タムとω−ラウロラクタムの混合物が工業的に好適であ
る。

ω−ラクタムの重合用触媒としてはアルカリ金属、アル
カリ土類金属、これらの水素化物、水酸化物、炭酸化物
、グリニャル試薬＋　ＮｉＡ　Ｊ　Ｈｔ＋　ＮａＢＬ及
びそれらとω−ラクタムとの反応生成物など、ω−ラク
タムのアニオン重合触媒として公知のものは全て用いる
ことが可能である。

アニオン重合触媒のω−ラクタムに対する添加量は０．
０１〜ｌＯ重量％の範囲であるが、０．１〜５重量％の
範囲がより好適である。

また、重合促進剤としては、例えば、キシレンジイソシ
アナート、水添キシレンジイソシアナートヘキサメチレ
ンジイソシアナート、トルエンジイソシアナート、エチ
レンジイソシアナート。

４．４−ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート、メ
チルシクロヘキシルジイソシアナート　１゜６−へキサ
メチレンジイソシアナート等の脂肪族系のポリイソシア
ナート、４．４−ビス（２−メチルイソシアナートフェ
ニル）メタン、４．４−ビス（２−メトキシイソシアナ
ートフェニル）メタン、Ｐ−フェニレンジイソシアナー
ト＋　　ｐ、　　Ｐ−ジイソシアナートフェニル、４．
４−ジフェニルｍ−フェニレンジイソシアナート、１−
クロロ−２，４フエニレンジイソシアナート、３．３−
ジメタンジイソシアナート、メチル−４，４−ビスフェ
ニレンジイソシアナート、３．３−ジメトキシ−４，４
−ビスフェニレンジイソシアナート。

２．４−）リレンジイソシアナート、２．６−ドリレン
ジイソシアナート、これらトリレンジイソシアナート異
性体混合物、ポリメチレンポリフェニルイソシアナート
、ジフェニルエーテル４．４−ジイソシアナート等の他
多くの種類の芳香族系のポリイソシアナート、更には特
開昭５１−１８７９７号に開示されているようなアシル
ラクタムを含む化合物がある。

そして、更に使用される前記エラストマーとしては、例
えば末端あるいは側鎖に水酸基を有する液状エラストマ
ーがあり、その例としてポリエーチルポリオール、ポリ
ブタジェンポリオール、ポリニトリル−ブタジェンポリ
オール、ポリイソプレンポリオール等が使用され、その
分子量は１０，０００以下、好ましくは１　、０００〜
１０，０００．更にエラストマーに含まれる水酸基量は
１分子当り１〜３個、・が最適であり、これ以上のもの
は重合反応を阻害′したり、あるいは生成物の分子量を
小さくするなどの悪影響を与える。そこで、これらのエ
ラストマーは上記理由から無水状態で重合系に添加され
る必要がある。

なお、上記エラストマーとしては外に、末端アミンのも
の、あるいは末端カルボン酸のものを用いても充分、有
効である。また、ナイロンリムなども同様である。

本発明においては各成分をω−ラクタム重合系に加える
操作として種々の方法が可能であるが、まず、上記重合
促進剤とエラストマーとの反応生成物をアニオン重合触
媒を含むω−ラクタム液に添加する方法、あるいはω−
ラクタム液に上記エラストマーを、他のω−ラクタム液
に重合促進剤とアニオン重合触媒を添加した夫々のω−
ラクタム液を混合する方法等が実用的である。特に後者
の方法によれば、ＲＩＭ工法によってポリアミドを重合
すると、約３分以内に反応を完結させることが可能とな
る。

しかして、本発明においては上記の成形において、成形
型の内表面に離型性の差を設けることが重要な要件であ
る。これを設ける具体的な手段として、先ず、（１）　
　上型と下型表面に異種離型剤を使用すること、あるい
は、ある型面にのみ離型剤を用い他の面には離型剤を使
用しない方法、（２）成形型面の相変を変える方法、（
３）型面に温度差を設ける方法などがあるが、本発明で
はとりわけ（１）の方法が最も好ましく、かつ実用的で
ある。

本発明で使用する成形型は、鉄、ステンレス。

アルミニウム等の材質が用いられ、成形型の内面ではブ
ライト仕上面及びＡＡ−６００研磨面を有しているのが
望ましい。

また、使用する離型剤としては特に限定されないが、少
なくともポリアミドが成形温度として１３０℃以上を必
要とするため、それに耐えるものが必要であり、例えば
シリコングリス、溶剤に溶解または分散したパラフィン
、シリコン系、フッ素系、あるいはそれらの混合系、あ
るいは高融点の炭化水素系が挙げられる。

これらの離型剤は通常、スプレー、ハケ等によって成形
型内面に塗布される。

（実施例） 次に、本発明を具体的な実施例により更に詳細に説明す
る。

実施例１ 成形型は箱型のステンレス製の下型と平らなステンレス
製の上型からなり、該下型と上型の表面は共にＡ　Ａ　
−６００研磨面を有している。まず、下型にシリコング
リス（離型剤）をスプレーにて塗付し、上型には離型剤
を塗付しない状態にした。

次いで、上記成形型を１５０℃に温調した後、１００℃
、２ｍＨｇの条件下にて十分脱水処理を施したε−カプ
ロラクタム５００ｇを１００℃に温調された２つの容器
Ａ、Ｈに等量宛秤取し、容器Ａには触媒として水素化ナ
トリウムを１．０　ｇ、他方容器Ｂには重合促進剤とし
てトルエンジイソシアナートを１５．０　ｇを添加し、
次いで容器Ａ、Ｂを上記成形型の下型に注入し、直ちに
上型を設置して成形型を密封し、２０分間キュアーを行
った。

成形終了後、平板状の成形品（縦５００×横５００×深
さ４鶴）を成形型から脱型した。

得られた成形体における離型性良好な表面は後記第１表
に示す如くであった。

比較例１ 実施例１と同じ成形型、及びポリアミドの処方及び成形
方法でポリアミドを成形したが、成形型の上型、下型の
内面に離型剤としてシリコングリスをスプレーにて塗付
した。ここで、得られた成形体の離型性良好な表面状態
を後記第１表に併せ示す。

比較例２ 実施例１と同じ成形型、及び成形方法にてポリアミドを
成形したが、成形型の上型、下型の内面には離型剤を添
付しなかった。得られた成形体の離型性良好な表面状態
を更に後記第１表に併せ示す。

第　　　１　　　表 上記第１表よりＡ、Ｂいずれかの面だけに離型を塗付す
ることで、重合収縮に起因するヒケは解消されることが
明らかである。

実施例２ 成形型は５００鶴Ｘ５００ｍｘ４ｍのアルミニウム製の
下型と平らなアルミニウム製の上型からなり、各型は研
磨されている。そして、まず下型に離型剤をスプレーに
て塗付し、上型には離型剤は添付せずにおいた。

使用したポリアミドの処方成形法は以下の通りであった
。

２個のビーカー内に１００重量部のε−カプロラクタム
を等分して入れ、一方のビーカーにはさらに２５重量部
の水酸基末端ポリブタジェンを入れる。そして両ビーカ
ーを１１０℃、２■＊Ｈｇで、１．０時間、加熱脱水し
、その後窒素置換して液温を１００℃前後に保持した。

そして、水酸基末端ポリブタジェンイソシアナート（Ｘ
ＤＩ）を、もう一方の系には１．０重量部の水素化ナト
リウムを添加した。

１５分間放置後、両ビーカー内の液体を攪拌混合し、予
め１５０℃に熱したモールド内に注ぎ込み３分間放置後
、反応硬化させた成形物を取り出し、室温まで冷却した
。

比較例３ 実施例２と同じ成形型、処方そして成形方法でポリアミ
ド成形体を成形したが、成形型の上型と下型の両内面に
離型剤をスプレーにより塗付した。

比較例４ 実施例２と同じ成形型、処方ならびに成形方法でポリア
ミド成形体を成形したが、成形型の両内面よは離型剤を
添付しなかった。

続いて、上記の実施例２．比較例３そして比較例４によ
り夫々得られた各ポリアミド成形体の離型性良好な表面
状態について調べたが、その結果を第２表に示す。

第　　　　２　　　　表 （発明の効果） 以上のように本発明方法は、成形型の内面、特に異なっ
た面の間で離型性に積極的な差を設けることにより、ポ
リアミドの反応硬化時において離型性の優れる面でのみ
、重合収縮を強制的に行わしめ、そして、該面と接する
成形体の面を抵抗なく全体的に収縮させるものであり、
局部的な重合収縮によるクレータ−の様なヒケを充分防
止することができ、離型性の良好な面において従来に比
較し、這かに優れた平坦な成形体を形成することができ
る。

かくして、この面を自動車外板、家電用ハウジング、ビ
ジネス用ハウジングなどに有効に使用することができ、
実用性を向上させる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、実質上無水の５員環以上のω−ラクタムを少なくと
   も触媒、重合促進剤等の存在下において成形型内で重合
   硬化させるポリアミド成形体の製造法において、成形型
   の内面に成形型内の異なつた面間で上記成形体と成形型
   との離型性において積極的に差を設けて成形することを
   特徴とするポリアミド成形体の製造法。 ２、成形型が上型と下型から構成され、上型と下型の内
   面の何れか一方に離型剤が塗布されている特許請求の範
   囲第１項記載のポリアミド成形体の製造法。