JPH0689132B2 - ポリアミド成形品の製法 - Google Patents

ポリアミド成形品の製法

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JPH0689132B2
JPH0689132B2 JP61098352A JP9835286A JPH0689132B2 JP H0689132 B2 JPH0689132 B2 JP H0689132B2 JP 61098352 A JP61098352 A JP 61098352A JP 9835286 A JP9835286 A JP 9835286A JP H0689132 B2 JPH0689132 B2 JP H0689132B2
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lactams
mold
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saturated
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昌男 西山
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は,ラクタム類のアルカリ重合法を利用して,離
型性の良好なポリアミド成形品を製造する方法に関す
る。
(従来の技術及びその問題点) ラクタム類をアルカリ触媒及び助触媒の作用で重合させ
る方法,いわゆるアルカリ重合法を利用して,ラクタム
類の重合及び成形を同時に行うことは公知である。
上記方法においては,金型表面と成形品表面の一部とが
付着するため,成形品の取り出しに時間がかかり,成形
サイクルが長くなるとか,成形品表面の平滑性が損なわ
れるとかの欠点がある。
従来,金型からの成形品の離型性を改善する方法とし
て,金型表面にシリコーンのような外部離型剤を塗布す
る方法が知られている。しかし,この方法は,成形のた
びに外部離型剤を塗布する必要があり,さらに離型剤を
均一に塗布することが困難であるという問題がある。
特公昭47-51479号公報には,ラクタム類のアルカリ重合
を行うに際し,ラクタム類にアルキルナフタレン又はメ
チルフェニルポリシロキサンを添加することにより,成
形品の離型性を改良する方法が開示されている。また,
特公昭48-17560号公報には,ラクタム類のアルカリ重合
時に,ラクタム類にホスホン酸の金属塩又はポリオキシ
アルキレングリコールの芳香族エーテルを添加すること
によって,成形品の離型性を向上する方法が記載されて
いる。
これらの方法は原料のラクタム類に内部離型剤を添加す
るだけでよいため,外部離型剤を金型に塗布する方法に
比べて作業性は改善される。しかし,内部離型剤として
使用される上記の化合物はラクタム類の重合速度が低下
することやラクタム類との相溶性が悪く,均一に分散さ
せることが難しい等の欠点があり,また,成形品の金型
からの取り出しは容易になるものの,成形品が金型表面
から離型するまでの時間は,内部離型剤を使用しないと
きに比較して,それほど短縮されない。
(問題点を解決するための技術的手段) 本発明の目的は,ラクタム類のアルカリ重合において特
定の内部離型剤を使用することにより,ラクタム類の重
合速度を低下させることなく,ラクタム類に容易に分散
し,成形品が金型から離型するまでの時間が短くなり,
かつ成形品の取り出し作業が容易な方法を提供すること
にある。
上記目的は,ラクタム類をアルカリ触媒及び助触媒の作
用で重合成形させる方法において, 式 R1CONH(CH2)6NHCOR2 (I) (式中,R1,R2は炭素数15〜20の飽和又は不飽和脂肪族
基である), 式 R3CONHR4 (II) (式中,R3は炭素数15〜20の飽和又は不飽和脂肪族基,
R4は炭素数15〜22の飽和又は不飽和脂肪族基である)及
び 式 R5NHCONHR6 (III) (式中,R5は炭素数3〜10の飽和又は不飽和脂肪族基,
R6は炭素数15〜20の飽和又は不飽和脂肪族基である)で
示される脂肪酸アマイドの1種類以上を,ラクタム類に
対して0.05〜2重量%添加することによって達成され
る。
一般に,アマイド基(−CONH−)を有する化合物は,ラ
クタム類のアルカリ重合速度を低下させることが知られ
ているが,本発明で使用する脂肪族アマイドは重合反応
に悪影響を及ぼさない特殊な化合物と考えられる。
本発明で使用されるラクタム類の具体例としては,γ−
ブチロラクタム,δ−バレロラクタム,ε−カプロラク
タム,ω−エナントラクタム,ω−カプリルラクタム,
ω−ウンデカノラクタム及びω−ラウリンラクタムが挙
げられる。これらのラクタム類は単独で使用してもよ
く,2種以上を併用してもよい。
アルカリ触媒としては,公知のラクタム類のアルカリ重
合法において使用される化合物をすべて用いることがで
きる。その具体例としては,アルカリ金属,アルカリ土
類金属,これらの水素化物,酸化物,水酸化物,炭酸
塩,アルキル化物又はアルコキシド,グリニヤール化合
物,ソジウムナフタレン,さらに上記金属又は金属化合
物とラクタム類との反応生成物,例えば,ナトリウムラ
クタム,カリウムラクタム,ラクタムマグネシウムブロ
マイドが挙げられる。アルカリ触媒の使用量は,ラクタ
ム類に対して0.05〜10モル%,特に0.2〜5モル%であ
ることが好ましい。
助触媒についても,公知のラクタム類のアルカリ重合法
において使用される化合物をすべて用いることができ
る。その具体例としては,N−アシルラクタム,有機イソ
シアネート,酸塩化物,酸無水物,エステル,尿素誘導
体,カルボジイミド及びケテンが挙げられる。さらに,
分子末端に水酸基,チオール基,アミノ基あるいはカル
ボキシル基を2個以上有するポリマーと,アジポイルビ
スカプロラクタム,セバコイルビスカプロラクタム,ヘ
キサメチレン−1,6−ビスカプロラクタム,あるいはイ
ソシアネートとを,前記ポリマーの官能基に対して当量
以上反応させて得られる反応生成物も助触媒として使用
することができる。これらの反応生成物を助触媒として
使用することにより,得られるポリアミドの耐衝撃性は
大きく改善することができる。助触媒の使用量は,ラク
タム類に対して0.03〜10モル%であることが好ましい。
式(I),(II)及び(III)で示される脂肪酸アマイ
ドは,飽和又は不飽和脂肪酸のアマイドであり式(I)
の具体例としては,ヘキサメチレンビスオレイン酸アミ
ド,ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド等,式(I
I)では,N−オレイルオレイン酸アミド,N−ステアリル
オレイン酸アミド,N−オレイルパルミチン酸アミド,N−
オレイルステアリン酸アミド,N−ステアリルエルカ酸ア
ミド,N−ステアリルステアリン酸アミド等が,式(II
I)ではN−ブチル−N−ステアリル尿素,N−プロピル
−N−ステアリル尿素,N−アリル−N−ステアリル尿
素,N−フエニル−N−ステアリル尿素,N−ステアリル−
N−ステアリル尿素等がある。
これらの中でも,ヘキサメチレンビスオリイン酸アミ
ド,N−オレイルステアリン酸アミド及び,N−ブチル−N
−ステアリル尿素が好ましい。これらの脂肪酸アマイド
は単独で使用してもよく,2種以上を併用してもよい。
脂肪酸アマイドの使用量は,ラクタム類に対して0.01〜
2重量である。使用量が下限より小さいと成形品の離型
性を改良する効果が乏しく,使用量が上限より多いとラ
クタム類の重合反応速度が低下する。
脂肪酸アマイドは通常ラクタム類のアルカリ重合に先立
って,ラクタム類に添加される。
本発明におけるラクタム類のアリカリ重合は,それ自体
公知の方法に従って行うことができる。重合温度は重合
すべきラクタム類の融点以上であり,かつ生成ポリアミ
ドの融点未満の温度である。重合時間は通常1時間以下
である。
本発明において,実質的に重合反応を阻害しない可塑
剤,充填材,繊維,発泡剤,染料,顔料,酸化防止剤な
どの存在下にラクタム類を重合させることもできる。好
ましい可塑剤としては,N−アルキルピロリドン,ジアル
キルイミダゾリジノンなどが挙げられ,その使用量はラ
クタム類に対して通常2〜25重量%である。充填材の具
体例としては,炭酸カルシウム,ワラストナイト,カオ
リン,黒鉛,石コウ,長石,雲母,アスベスト,カーボ
ンブラック,二硫化モリブデンなどが挙げられる。繊維
の具体例としては,ミルドグラス,繊維状マグネシウム
化合物,チタン酸カリウム繊維,鉱物繊維,グラファイ
ト繊維,ボロン繊維,スチール繊維などが挙げられる。
充填材及び/又は繊維の使用量は,ラクタム類に対して
通常2〜50重量%である。発泡剤の具体例としては,ベ
ンゼン,トルエン,キシレンなどが挙げられ,その使用
量はラクタム類に対して通常1〜15重量%である。本発
明はキャスティング法又は反応射出成形法によってラク
タム類から直接に丸棒,板,パイプあるいは自動車部品
などの成形品を製造する方法として好適である。
(発明の効果) 本発明は,実施例,比較例に示す通り,特定の脂肪酸ア
マイドを添加してε−カプロラクタムを重合成形する
と,これらを添加しない比較例1に比べて離型開始時間
は約130秒,離型完了時間は約190秒短縮される。これに
より成形サイクルが短縮され,生産性が向上と共に品質
が安定した成形品が得られるきわめて優れた製法であ
る。
(実施例) 以下に実施例を示す。
重合速度,離型開始時間及び離型完了時間は,それぞ
れ,100℃で混合したモノマー液をただちに160℃のオイ
ルバス内に保持されているガラス製試験管中に入れてラ
クタム類を重合させた際の,モノマー液の混合開始から
モノマー液が非流動化するまでの時間,モノマー液の混
合開始から生成したポリマーの一部が試験管の管壁から
離型を始めるまでの時間,及びモノマー液の混合開始か
ら生成ポリマーが完全に試験管の管壁から離型するまで
の時間を意味する。
又,脂肪酸アマイドのラクタム類への溶解性は,100℃に
昇温したカプロラクタム液に脂肪酸アマイドを添加し,5
重量%以上溶解するものを○1〜5重量%溶解するもの
を△,1重量%以下のものを×とした。
実施例1 100℃に加熱された実質的に無水のε−カプロラクタム1
00gにナトリウムメチラート(純度95%)0.5gを添加
し,副生するメタノールを減圧下に留去して,アルカリ
触媒液(A成分)を調製した。
100℃に加熱された実質的に無水のε−カプロラクタム1
00gに,ヘキサメチレンジイソシアネート0.2g及びN−
ブチル−N′−ステアリル尿素1gを加え,窒素ガス雰囲
気下で均一に攪拌して,B成分を調整した。
A成分及びB成分を混合攪拌し,混合物をただちに,160
℃のオイルバス中に保持してある試験管(内容積250cc,
径3cm,高さ36cm)に入れ,窒素ガス雰囲気下で重合さ
せ,重合速度,離型開始時間及び離型完了時間を測定し
た。
又,N−ブチル−N′−ステアリル尿素のカプロラクタム
への溶解性も測定した。結果を第1表に示す。
比較例1 N−ブチル−N′−ステアリル尿素を添加しなかった以
外は実施例1と同様の方法を繰り返した。結果を第1表
に示す。
比較例2 N−ブチル−N′−ステアリル尿素に代えてポリエチレ
ングリコールモノオレイルエーテル1gを使用した以外は
実施例1と同様の方法を繰り返した。結果を第1表に示
す。
比較例3 N−ブチル−N′−ステアリル尿素に代えてα−メチル
ナフタリン1gを使用した以外は実施例1と同様の方法を
繰り返した。結果を第1表に示す。
比較例4 N−ブチル−N′−ステアリル尿素に代えてステアリン
酸アマイド1gを使用した以外は実施例1と同様の方法を
繰り返した。結果を第1表に示す。
比較例5 N−ブチル−N′−ステアリル尿素に代えてm−キシリ
レンビスステアリン酸アミド1gを使用した以外は実施例
1と同様の方法を繰り返した。結果を第1表に示す。
実施例2〜4 110℃に加熱された実質的に無水のε−カプロラクタム2
00gにナトリウムメチラート0.5gを添加し,副生するメ
タノールを減圧下に留去して,アルカリ触媒液を調製し
た。
上記アルカリ触媒液に第2表の記載の脂肪酸アマイドの
所定量を添加して均一に混合した後,攪拌下にヘキサメ
チレン−1,6−ビスカルバミドカプロラクタム0.7gを添
加した。この混合液を実施例1と同様の操作で重合さ
せ,重合速度,離型開始時間及び離型完了時間を測定し
た。又,溶解性も調べた。結果を第2表に示す。
実施例5 ナイロンRIM成形装置のA成分槽に実質的に無水のε−
カプロラクタム4Kg及びナトリウムカプロラクタム100g
を入れ,温度を100℃に保持した。
B成分槽には,実質的に無水のε−カプロラクタム2.4K
g,キシリレンジイソシアネート223g,ジェファミンD−2
000(三井テキサコケミカル(株)製)1.6Kg,ガラスカ
ットファイバー(富士ファイバーグラス(株)製,FESS-
005-0413)1.6Kg及びN−オレイルステアリン酸アミド1
2gを添加し,100℃で均一に混合した。
A成分及びB成分を1:1の容量比でミキシングヘッドに
供給して衝突混合させ,ついでミキシングヘッドから14
0℃に加熱されている内容積285ccの箱状金型に射出し
た。射出から1分後に金型を開くことが出来,平滑性の
良い表面に成形品を容易に取り出すことが出来た。
比較例6 N−オレイルステアリン酸アミドを使用しなかった以外
は実施例5と同様の方法を繰り返した。射出から3分後
に金型を開いたが,成形品の大部分が金型に付着してい
たため,成形品を直ちに金型から取り外すことができな
かった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ラクタム類をアルカリ触媒及び助触媒の作
    用で重合成形させる方法において, 式 R1CONH(CH2)6NHCOR2 (I) (式中,R1,R2は炭素数15〜20の飽和又は不飽和脂肪族
    基である), 式 R3CONHR4 (II) (式中,R3は炭素数15〜20の飽和又は不飽和脂肪族基,
    R4は炭素数15〜22の飽和又は不飽和脂肪族基である)及
    び 式 R5NHCONHR6 (III) (式中,R5は炭素数3〜10の飽和又は不飽和脂肪族基,
    R6は炭素数15〜20の飽和又は不飽和脂肪族基である)で
    示される脂肪酸アマイドの1種類以上を,ラクタム類に
    対して0.05〜2重量%添加することを特徴とするポリア
    ミド成形品の製法。
JP61098352A 1986-04-30 1986-04-30 ポリアミド成形品の製法 Expired - Lifetime JPH0689132B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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