(57)【要約】【課題】  成形材料が空気に触れる機会が少なく、オリゴマーが発生しにくい容器入り成形材料と、その容器入り成形材料の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の容器入り成形材料は、収容される成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及び少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備えた容器にε−カプロラクタム及び触媒等が混合された成形材料が収容されて封止されたものである。成形材料は常温では固体であり、所定温度以上に加温することによって容器内で溶解することができる。本発明の容器入り成形材料の製造方法は、不活性ガス雰囲気下で、ε−カプロラクタム及び触媒等を混合撹拌して成形材料を生成し、その成形材料を容器内に収容し、成形材料を収容した容器を封止する方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形材料が容器に収容されて封止された容器入り成形材料において、
前記容器は前記成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及び少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備え、
前記成形材料はε−カプロラクタム及び触媒が混合されたものであり、
前記容器に収容された前記成形材料は少なくとも常温では固体であり、所定温度以上に加温することによって当該容器内で溶解することができ、
前記成形材料が収容された容器がその内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止された、
ことを特徴とする容器入り成形材料。
【請求項２】
成形材料が容器に収容されて封止された容器入り成形材料において、
前記容器は前記成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及び少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備え、
前記成形材料はε−カプロラクタム及び開始剤が混合されたものであり、
前記容器に収容された前記成形材料は少なくとも常温では固体であり、所定温度以上に加温することによって当該容器内で溶解することができ、
前記成形材料が収容された容器がその内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止された、
ことを特徴とする容器入り成形材料。
【請求項３】
成形材料が容器に収容されて封止された容器入り成形材料において、
前記容器は前記成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及び少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備え、
前記成形材料はフレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状の触媒であり、
前記成形材料が収容された容器がその内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止された、
ことを特徴とする容器入り成形材料。
【請求項４】
成形材料が容器に収容されて封止された容器入り成形材料において、
前記容器は前記成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及び少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備え、
前記成形材料はフレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状、液体状の開始剤であり、
前記成形材料が収容された容器がその内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止された、
ことを特徴とする容器入り成形材料。
【請求項５】
ε−カプロラクタム及び触媒を混合撹拌して成形材料を生成し、
前記成形材料を、当該成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及びガスバリア性を備えた容器内に収容し、
前記成形材料を収容した容器をその内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止する、
ことを特徴とする容器入り成形材料の製造方法。
【請求項６】
ε−カプロラクタム及び開始剤を混合撹拌して成形材料を生成し、
前記成形材料を当該成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及びガスバリア性を備えた容器内に収容し、
前記成形材料を収容した容器をその内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止する、
ことを特徴とする容器入り成形材料の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は請求項６記載の容器入り成形材料の製造方法において、
生成、収容及び封止のいずれか一又は二以上を不活性ガス雰囲気下で行う、
ことを特徴とする容器入り成形材料の製造方法。
【請求項８】
フレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状の触媒を含む成形材料を当該成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及びガスバリア性を備えた容器内に収容し、
前記成形材料が収容された容器をその内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止する、
ことを特徴とする容器入り成形材料の製造方法。
【請求項９】
フレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状、液体状の開始剤を含む成形材料を当該成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及びガスバリア性を備えた容器内に収容し、
前記成形材料が収容された容器をその内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止する、
ことを特徴とする容器入り成形材料の製造方法。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９記載の容器入り成形材料の製造方法において、
所定量のフレーク状若しくは粉体状の触媒、又はフレーク状、粉体状若しくは液体状の開始剤を容器内に収容したのち、当該容器内に所定量の液体状のε−カプロラクタムを収容する、
ことを特徴とする容器入り成形材料の製造方法。
【請求項１１】
請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の容器入り成形材料の製造方法において、
収容及び封止の双方又はいずれか一方を不活性ガス雰囲気下で行う、
ことを特徴とする容器入り成形材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成形材料が容器に収容されて封止された容器入り成形材料と、当該容器入り成形材料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液状のモノマーキャストナイロン原料を成形型に注入してナイロン成型品（本発明において「注型ナイロン成型品」という）を成形する技術として、図１に示すように、二個の原料タンクＡ１、Ａ２と、両原料タンクＡ１、Ａ２に繋がる計量ポンプＢ１、Ｂ２と、両計量ポンプＢ１、Ｂ２から供給される原料を混合撹拌して成形型Ｅに注入する注型ヘッドＣと、これらを接続する送液配管Ｄを備えた成形装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１に示す成形装置では、それぞれの原料タンクＡ１、Ａ２内で撹拌下に温調保持されるＡ原料及びＢ原料を、それぞれの原料タンクＡ１、Ａ２に繋がった計量ポンプＢ１、Ｂ２で計量して注型ヘッドＣに供給（送液）し、当該注型ヘッド（撹拌混合機）Ｃで混合撹拌された混合液（本願において「ＡＢ混合液」という）を所定温度に保持された成形型Ｅに注入し、当該ＡＢ混合液を成形型Ｅ内で重合固化させることによってナイロン成型品が製造される。前記Ａ原料は主成分である実質的に無水のε−カプロラクタムに所定量の触媒が配合された成分液、Ｂ原料は主成分である実質的に無水のε−カプロラクタムに所定量の開始剤が配合された成分液である。
【０００４】
Ａ原料及びＢ原料の主成分であるε−カプロラクタムや、当該ε−カプロラクタムに添加される触媒や開始剤は、空気中の水分や酸素の影響を受けることがあり、水分や酸素の影響を受けると重合活性が低下したり、消失したりする。触媒の重合活性が低下したり、消失したりすると、良好なナイロン成型品を得ることが難しくなるので、Ａ原料、Ｂ原料は水分や酸素との接触を防ぐため、窒素ガス等の不活性ガス加圧下に保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１６５８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、注型ナイロン成型品の成形は多品種少量であることが多いため、注型ナイロン成型品を成形するときは、その都度必要な分量の原料を生成している。この方法では、原料を生成する度に検査を行う必要があり、検査が多い分だけ原料が空気に触れる機会が増加することとなる。予め多めの原料を生成しておくこともできるが、液体の原料を保管するためには、常時加温しておかなければならないためコストがかかる。また、保管期間が長期にわたると、良好な注型ナイロン成型品の製造の妨げとなるオリゴマーが発生することがある。オリゴマーは温度が高い方が発生しやすいため、液体で保管する場合のように、原料を一定温度以上に保つ必要がある場合には、特に発生しやすくなる。
【０００７】
本発明の課題は、Ａ原料やＢ原料等の成形に用いる材料（成形材料）が空気に触れる機会が少なく、オリゴマーも発生しにくい容器入り成形材料と、その容器入り成形材料の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［容器入りの成形材料］
本発明の容器入り成形材料は、成形材料が容器に収容されて封止されたものであって、容器はその容器内に収容された成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及び少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備え、成形材料はε−カプロラクタム及び触媒が混合されたもの（Ａ原料）又はε−カプロラクタム及び開始剤が混合されたもの（Ｂ原料）であり、容器に収容された前記成形材料は少なくとも常温では固体であり、所定温度以上に加温することによって当該容器内で溶解し、成形材料が収容された容器がその内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止されたものである。
【０００９】
本発明の容器入り成形材料は、成形材料が容器に収容されて封止されたものであって、容器はその容器内に収容された成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及び少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備え、成形材料はフレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状の触媒（Ａ原料）又はフレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状、液体状の開始剤（Ｂ原料）であり、成形材料が収容された容器がその内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止されたものとすることもできる。
【００１０】
［容器入りの成形材料の製造方法］
本発明の容器入り成形材料の製造方法は、ε−カプロラクタム及び触媒を混合撹拌して又はε−カプロラクタム及び開始剤を混合撹拌して成形材料（Ａ原料又はＢ原料）を生成し、その成形材料を当該成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及び少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備えた容器内に収容し、成形材料を収容した容器を封止する方法である。
【００１１】
本発明の容器入り成形材料の製造方法は、生成、収容及び封止のいずれか一又は二以上を不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。
【００１２】
本発明の容器入り成形材料の製造方法は、フレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状の触媒を含む成形材料（Ａ原料）又はフレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状、液体状の開始剤を含む成形材料（Ｂ原料）を、当該成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及びガスバリア性を備えた容器内に収容し、成形材料が収容された容器をその内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止する方法とすることもできる。
【００１３】
本発明の容器入り成形材料の製造方法は、所定量のフレーク状若しくは粉体状の触媒、又はフレーク状、粉体状若しくは液体状の開始剤を容器内に収容したのち、当該容器内に所定量の液体状のε−カプロラクタムを収容することもできる。
【００１４】
本発明の容器入り成形材料の製造方法は、収容及び封止の双方又はいずれか一方を不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
［容器入りの成形材料］
本発明の容器入り成形材料は、次の効果を奏する。
（１）収容される成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性を備えた容器を用いているため、収容された成形材料を容器ごと温めることができ、当該成形材料を空気中の水分や酸素に触れることのない容器内で溶解することができる。
（２）成形材料がε−カプロラクタム及び触媒が混合されたもの（Ａ原料）である場合又はε−カプロラクタム及び開始剤が混合されたもの（Ｂ原料）である場合、容器内の成形材料は常温下で固体であり、溶解した状態の成形材料に比べてオリゴマーが発生しにくいため、溶解した状態の成形材料よりも長期間の保存が可能である。
（３）成形材料がフレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状の触媒（Ａ原料）又はフレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状の開始剤（Ｂ原料）である場合も、容器内の成形材料は常温下で固体であり、溶解した状態の成形材料に比べてオリゴマーが発生しにくいため、溶解した状態の成形材料よりも長期間の保存が可能である。
（４）少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備えた容器を用いているため、収容された成形材料が水分や酸素に触れにくく、成形材料が水分や酸素に触れることによる不具合が生じにくい。
（５）成形材料を構成するε−カプロラクタムと触媒の量や、ε−カプロラクタムと開始剤の量を、予め最適量に調整しておくことができるため、完成品（注型ナイロン成型品）の品質にばらつきが生じにくい。
（６）成形の度に成形材料を生成する必要がなく、収容された成形材料を温めて溶解するだけで良いため、作業効率の向上に資する。
（７）成形の際、適宜、必要量の成形材料を溶解して、使用できるため、成形材料の無駄が省ける。
【００１６】
［容器入りの成形材料の製造方法］
本発明の容器入り成形材料の製造方法は、次の効果を奏する。
（１）成形材料の生成、成形材料の容器への収容及び容器の封止を不活性ガス雰囲気下で行うため、その過程及び完成後において成形材料が空気中の水分や酸素に接触しにくく、空気中の水分や酸素の影響をほとんど受けない成形材料を得ることができる。
（２）本発明の容器入り成形材料の製造方法により得られる容器入り成形材料は、前記容器入り成形材料の（１）〜（７）と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】注型ナイロン成型品成形装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（容器入り成形材料の実施形態１）
本発明の容器入り成形材料の実施形態の一例について説明する。本発明の容器入り成形材料は、容器内に成形材料が収容されて蓋で封止されたものである。
【００１９】
前記容器は成形材料を密閉状態で収容することのできるものである。この実施形態の容器はブリキや鉄製の缶であり、成形材料を出し入れする出し入れ口を備えている。出し入れ口は蓋で封止して、密閉することができる。容器は少なくとも当該容器内に収容される成形材料の溶解温度以上の温度に耐えうる耐熱性を備えている。本発明の容器入り成形材料は常温では固体であり、使用に際しては容器ごと加温して溶解する必要があるが、容器として前記耐熱性を備えたものを用いることで、成形材料を容器内で溶解することができ、成形材料に水分や酸素が触れることによる弊害を防止又は抑制することができる。
【００２０】
容器及び蓋は、容器内に少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備えている。容器及び蓋として前記ガスバリア性のあるものを用いることで、容器内の成形材料に水分や酸素が触れるのを防止又は抑制することができる。
【００２１】
容器には、ブリキや鉄製の缶のほかガラス製の瓶などを用いることもできる。容器の容量は一回で使い切る分量の成形材料を収容できる程度が好ましい。容器は、１Ｌタイプ、２Ｌタイプ、３Ｌタイプ、４Ｌタイプ等、容量の異なるものを数タイプ用意しておくのが望ましい。
【００２２】
前記容器には、成形材料としてＡ原料又はＢ原料が収容されている。Ａ原料は実質的に無水のε−カプロラクタムと所定量の触媒との混合物である。触媒には、例えば、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、水素化ナトリウムやナトリウムアルコラート等のアルカリ金属誘導体、アルカリ土類金属やアルカリ土類金属誘導体等公知のω−ラクタムのアルカリ重合に使用される触媒を用いることができる。好ましくは、前記触媒とε−カプロラクタムとの反応生成物が使用される。触媒とε−カプロラクタムとの反応生成物は、通常、過剰の液体状ε−カプロラクタム中で触媒とε−カプロラクタムとを反応させて、ε−カプロラクタムと反応生成物の混合物として得られる。この混合物はそのまま注型ナイロンの原料として使用され、この混合物は、常温では、フレーク状、あるいは粉体状である。触媒の添加量は、ε−カプロラクタムに対して０．５〜５モル％の範囲であり、注型ナイロン成型品の重量や肉厚を考慮して適宜決められる。必要に応じて、２０重量％以下の範囲であれば、ω−ラウロラクタムや重合反応を阻害しない液状ポリエーテル、液状ポリブタジエン等の柔軟成分を添加することができる。
【００２３】
前記Ｂ原料は実質的に無水のε−カプロラクタムと所定量の開始剤との混合物である。Ｂ原料は常温では固体である。開始剤には、公知のイソシアネートを使用することができる。具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート、トリイソシアネート等を用いることができる。好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアネートやトリイソシアネートを用いることができる。開始剤の添加量はε−カプロラクタムに対して０．２〜３モル％の範囲であり、注型ナイロン成型品の重量や肉厚を考慮して、適宜決められる。必要に応じて、２０重量％以下の範囲であれば、ω−ラウロラクタムや重合反応を阻害しない液状ポリエーテル、液状ポリブタジエン等の柔軟成分を添加することができる。
【００２４】
本件発明者らは、トリイソシアネートを用いることにより、得られるアルカリ重合法ナイロンは、柔軟成分を使用しなくても、脆さ、衝撃性が改良され、本来の機械的強度を殆ど低下させることなく、高度の技術がなくても、汎用の旋盤等加工機器により欠け等の不具合のない機械加工部品を製造できることを見出した。なお、トリイソシアネートは分子内に３個のイソシアネート基を有するイソシアネートである。
【００２５】
トリイソシアネートとしては、ジイソシアネート類の３量体がある。具体例として、ヘキサメチレンジイソシアネート３量体ビウレット、例えば、化学式１で示されるデュラネートビウレット（旭化成株式会社商品名）、ヘキサメチレンジイソシアネート３量体イソシアヌレート、例えば、化学式２で示されるデュラネートイソシアヌレート（旭化成株式会社商品名）、ヘキサメチレンジイソシアネート３量体アダクト、例えば、化学式３で示されるデュラネートアダクト（旭化成株式会社商品名）がある。
【００２６】
【化１】
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【００２７】
【化２】
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【００２８】
【化３】
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【００２９】
また、開始剤として、前記トリイソシアネートとε−カプロラクタムとの反応物を使用することもできる。好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアネート３量体イソシアヌレートとε−カプロラクタムとの反応物を使用することができる。トリイソシアネートとε−カプロラクタムとの反応物は、通常、過剰の液体状ε−カプロラクタム中でトリイソシアネートとε−カプロラクタムを反応させて、ε−カプロラクタムと反応物の混合物として得られる。この混合物はそのまま注型ナイロンの原料として使用される。この混合物は、常温では、フレーク状あるいは粉体状である。
【００３０】
トリイソシアネートの使用量は、前記開始剤の添加量の範囲内であって、アルカリ性重合触媒１モルに対して、０．１〜１モル、好ましくは、０．２〜０．７５モルである。トリイソシアネートの使用量が上記上限１モルより多い場合、酸類浸漬時の状態に変化がなく、重合速度は速くならないため、多くする意味がない。また、トリイソシアネートの使用量が上記下限０．１モルより少ない場合、酸類浸漬で比較的短時間で溶解することがあり、また、重合速度が遅くなり、好ましくない。
【００３１】
また、開始剤として、トリイソシアネートと分子内に２個のイソシアネート基を有する公知のジイソシアネートとを混合したものを使用することもできる。好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、前記ジイソシアネートとε−カプロラクタムとの反応物、例えば、ヘキサメチレン−１，６−ビスカルバミドカプロラクタム等を使用することができる。トリイソシアネートとジイソシアネートを混合使用する場合、トリイソシアネートが、イソシアネート全体の３０重量％以上、好ましくは５０重量％以上である。トリイソシアネートの量が３０重量％より少なくなると、得られるナイロンを酸類に浸漬した場合、比較的短時間で溶解することがあるので好ましくない。
【００３２】
前記のほか、開始剤として、Ｎ−アセチルカプロラクタム、酸クロライド類、イソシアネート類、カーボネート類、イソシアヌレート類等など公知のω−ラクタム等のアルカリ重合で使用される開始剤を用いることもできる。好ましくは、前記開始剤とε−カプロラクタムとの反応生成物を使用することができる。開始剤とε−カプロラクタムとの反応生成物は、通常、過剰の液体状ε−カプロラクタム中で開始剤とε−カプロラクタムとを反応させて、ε−カプロラクタムと反応生成物の混合物として得られる。この混合物はそのまま注型ナイロンの原料として使用される。この混合物は、常温では、フレーク状あるいは粉体状である。
【００３３】
この実施形態の成形材料（Ａ原料又はＢ原料）は、液体の状態で容器内に収容され、その後容器内で自然凝固させている。本発明の容器入り成形材料は、容器をε−カプロラクタムの融点以上の所定温度に加温して成形材料が融点に達すると容器内で溶解し、成形材料がε−カプロラクタムの凝固点まで降下すると容器内で凝固する。本発明の容器入り成形材料は凝固した状態で保存ができるため、良好な注型ナイロン成型品の製造の妨げとなるオリゴマーが発生しにくい。
【００３４】
（容器入り成形材料の実施形態２）
本発明の容器入り成形材料の実施形態の他例について説明する。この実施形態の容器入り成形材料の基本的構成は実施形態１と同様である。異なるのは、容器内に混合前のフレーク状の成形材料が収容されていることである。以下、実施形態１と異なる事項について説明し、実施形態１と共通する事項については説明を省略する。
【００３５】
この実施形態では、容器内に、成形材料としてフレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状の触媒（Ａ原料）が収容されている。触媒には、前記実施形態１で説明したものを用いることができる。収容されるε−カプロラクタム及び触媒の分量は、前記実施形態１で示す割合となるような量としてある。容器は、実施形態１と同様のブリキや鉄製の缶やガラス製の瓶などを用いることができるが、その容量は、嵩比重を考慮した容量のものを用意する必要がある。
【００３６】
容器内には、成形材料として、前記フレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状の触媒に代えて、フレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状、液体状の開始剤（Ｂ原料）を収容してもよい。開始剤には、前記実施形態１で説明したものを用いることができる。収容されるε−カプロラクタム及び開始剤の分量は、前記実施形態１で示す割合となるような量とする。容器は、前記実施形態１と同様のブリキや鉄製の缶のほか、ガラス製の瓶などを用いることができるが、その容量は、嵩比重を考慮した容量のものを用意する。
【００３７】
（容器入り成形材料の実施形態３）
本発明の容器入り成形材料の実施形態の他例について説明する。この実施形態の容器入り成形材料の基本的構成は実施形態１と同様である。異なるのは、容器内に所定量のフレーク状あるいは粉体状の触媒を収容した後、この容器内に所定量の液体状のε−カプロラクタムが収容されること（Ａ原料）である。以下、実施形態１と異なる事項について説明し、実施形態１と共通する事項については説明を省略する。
【００３８】
この実施形態では、容器内には、フレーク状あるいは粉体状の触媒が収容された後、この容器内に液体状のε−カプロラクタムが収容される。触媒には、前記実施形態１で説明したものを用いることができる。触媒及びε−カプロラクタムの分量は、前記実施形態１で示す割合となるような量とする。容器は、実施形態１と同様のブリキや鉄製の缶やガラス製の瓶などを用いることができる。
【００３９】
容器内には、前記フレーク状あるいは粉体状の触媒に代えて、フレーク状あるいは粉体状、液体状の開始剤を収容した後、この容器内に液体状のε−カプロラクタムを収容しても良い（Ｂ原料）。開始剤には、前記実施形態１で説明したものを用いることができる。収容されるε−カプロラクタム及び開始剤の分量は、前記実施形態１で示す割合となるような量とする。容器は、前記実施形態１と同様のブリキや鉄製の缶のほか、ガラス製の瓶などを用いることができる。
【００４０】
（容器入り成形材料の製造方法の実施形態１）
本発明の容器入り成形材料の製造方法の一例について説明する。この実施形態の容器入り成形材料の製造方法は、実質上、無水のε−カプロラクタム及び触媒を混合撹拌して成形材料を生成する成形材料生成工程と、当該成形材料生成工程で生成された成形材料を容器内に収容する収容工程と、当該収容工程で成形材料が収容された容器を蓋で封止する封止工程を備えている。成形材料生成工程、収容工程及び封止工程は、それらすべての工程を又はいずれか一以上の工程を不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。以下では、すべての工程を不活性ガス雰囲気下で行う場合を一例として説明する。
【００４１】
前記成形材料生成工程は、不活性ガス雰囲気下でＡ原料又はＢ原料を生成する工程である。Ａ原料は、生成用タンク（図示しない）に入れた実質的に無水の液体状のε−カプロラクタムあるいは生成用タンクにフレーク状のε−カプロラクタムを入れ、所定温度以上に加温して液体にし、その中に触媒を添加して混合撹拌することで生成することができる。ε−カプロラクタムに含まれる水分は真空ポンプ等により減圧して、除去することで、実質的に無水のε−カプロラクタムを得ることができる。Ａ原料の生成に際しては、ε−カプロラクタムと触媒との反応で副生物が生成する場合、真空ポンプ等により減圧し、副生物、例えば、メチルアルコール等及びε−カプロラクタムに含まれる水分を除去することで、触媒を含む実質的に無水のε−カプロラクタム溶液（Ａ原料）を得ることができる。ε−カプロラクタム及び触媒のそれぞれの分量は、前記容器入り成形材料の実施形態で示した分量とすることができる。成形材料は、例えば、真空チャンバー内で生成することができる。
【００４２】
前記Ｂ原料は、生成用タンク（図示しない）に入れた実質的に無水の液体状ε−カプロラクタムあるいは生成用タンクにフレーク状のε−カプロラクタムを入れ、所定温度以上に加温して液体にし、その中に開始剤を添加して撹拌下に反応させることで生成することができる。Ｂ原料の生成に際しては、真空ポンプ等により減圧してε−カプロラクタムに含まれる水分を除去することで、実質的に無水のε−カプロラクタムを得ることができる。ε−カプロラクタム及び開始剤は前記容器入り成形材料の実施形態で示す分量とすることができる。
【００４３】
前述の例では、Ａ原料の生成手段として、あらかじめ液体にしたε−カプロラクタムに触媒を添加してＡ原料を生成する場合を一例としているが、Ａ原料は、前記生成用タンクにフレーク状のε−カプロラクタムとの触媒を入れてから、当該生成用タンクを加熱して両者を当該生成用タンク内で液化させて生成することもできる。同様に、Ｂ原料も生成用タンクにフレーク状のε−カプロラクタムと開始剤を入れてから、当該生成用タンクを加熱してε−カプロラクタムを液化させ、それらを混合撹拌することで生成することもできる。なお、Ａ原料の生成に用いる触媒やＢ原料の生成に用いる開始剤には、前記容器入り成形材料の実施形態１と同様のものを用いることができる。
【００４４】
前記収容工程は、所定量のＡ原料（又はＢ原料）を不活性ガス雰囲気下で容器に収容する工程である。具体的には、空気中の水分や酸素の影響を受けないように、窒素などの不活性ガスを置換することにより容器内の水分や酸素を追い出しながら、容器内にＡ原料（又はＢ原料）を収容する。例えば、真空チャンバー内に容器をセットし、その真空チャンバー内の容器を窒素などの不活性ガスで置換しながら、Ａ原料（又はＢ原料）を収容することができる。Ａ原料（又はＢ原料）は、水分や酸素の影響を受けない方法であれば、これ以外の方法で収容することもできる。収容する分量は一回で使い切る分量が好ましい。１Ｌタイプ、２Ｌタイプ、３Ｌタイプ、４Ｌタイプ等、数種類のタンクがある場合は、各タンクの容量に合わせた分量を収容するのが好ましい。
【００４５】
前記封止工程はＡ原料（又はＢ原料）が収容された容器の出し入れ口を蓋で封止して密閉する工程である。封止工程は、容器内のＡ原料（又はＢ原料）が水分や酸素の影響を受けないように、不活性ガス雰囲気下で容器の封止を行うのが好ましい。具体的には、Ａ原料（又はＢ原料）を容器に収容した真空チャンバー内で容器の封止を行うことができる。Ａ原料（又はＢ原料）の容器への収容を真空チャンバー内で行うときは、当該真空チャンバー内で、Ａ原料（又はＢ原料）を容器に収容した直後に一連の流れで封止を行うのが好ましい。
【００４６】
以上の製造工程において、Ａ原料（又はＢ原料）は容器に収容する段階では液体であり、その後、容器内で凝固点まで降下すると固体となる。本発明の容器入り成形材料は成形材料（Ａ原料又はＢ原料）が固体の状態で保管することができるため、オリゴマーが発生しにくい。
【００４７】
（容器入り成形材料の製造方法の実施形態２）
本発明の容器入り成形材料の製造方法の他例について説明する。この実施形態の容器入り成形材料の製造方法の基本的構成は実施形態１と同様である。異なるのは、容器に液状の成形材料を収容する代わりに、フレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状の触媒又はフレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状、液体状の開始剤を収容することである。この場合も、フレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状の触媒の容器内への収容は、不活性ガス雰囲気下で行うのが望ましい。具体的には、水分や酸素の影響を受けないように、窒素などの不活性ガスを置換することにより容器内の水分、酸素を追い出しながら、容器内に成形材料を収容するのが好ましい。
【００４８】
この実施形態において、容器内に収容されるε−カプロラクタム及び触媒の分量は、前記実施形態１で示す割合となるような量とする。また、容器の容量は、ε−カプロラクタムと触媒の嵩比重を考慮して決定する。
【００４９】
容器内には、成形材料として、フレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状又は粉体状の触媒（Ａ原料）に代えて、フレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状、液体状の開始剤（Ｂ原料）を収容してもよい。この場合も、フレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状の開始剤の容器内への収容は、不活性ガス雰囲気下で行うのが望ましい。具体的には、水分や酸素の影響を受けないように、窒素などの不活性ガスを置換することにより容器内の水分、酸素を追い出しながら、容器内に成形材料を収容するのが好ましい。尚、容器は成形材料収容前に、加熱乾燥させて、容器内の水分を除去しておくことが好ましい。また、ε−カプロラクタム及び触媒を収容する場合同様、容器内に収容されるε−カプロラクタム及び開始剤の分量は、前記実施形態１で示す割合となるような量とする。容器の容量は、ε−カプロラクタムと触媒の嵩比重を考慮して決定する。
【００５０】
（容器入り成形材料の製造方法の実施形態３）
本発明の容器入り成形材料の製造方法の他例について説明する。この実施形態の容器入り成形材料の製造方法の基本的構成は実施形態１と同様である。異なるのは、予め、容器内に、所定量のフレーク状あるいは粉体状の触媒を収容した後、その容器内に実質的に無水の所定量の液体状のε−カプロラクタムを収容することである（Ａ原料）。この場合も、液体状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状の触媒の容器内への収容は、不活性ガス雰囲気下で行うのが望ましい。具体的には、水分や酸素の影響を受けないように、窒素などの不活性ガスを置換することにより容器内の水分、酸素を追い出しながら、容器内に成形材料を収容するのが好ましい。この実施形態において、容器内に収容されるε−カプロラクタム及び触媒の分量は、前記実施形態１で示す割合となるような量とする。
【００５１】
容器内に、フレーク状又は粉体状の触媒に代えてフレーク状あるいは粉体状、液体状の開始剤を収容した後、液体状のε−カプロラクタムを収容してもよい（Ｂ原料）。この場合も、液体状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状、液体状の開始剤の容器内への収容は、不活性ガス雰囲気下で行うのが望ましい。具体的には、水分や酸素の影響を受けないように、窒素などの不活性ガスを置換することにより容器内の水分、酸素を追い出しながら、容器内に成形材料を収容するのが好ましい。尚、容器は成形材料収容前に、加熱乾燥させて、容器内の水分を除去しておくことが好ましい。また、ε−カプロラクタム及び触媒を収容する場合同様、容器内に収容されるε−カプロラクタム及び開始剤の分量は、前記実施形態１で示す割合となるような量とする。
【００５２】
（使用例）
本発明の容器入り成形材料は、各種注型ナイロン成型品成形装置（以下、単に「成形装置」という）の原料タンクに入れる成形材料として利用することができる。成形装置としては、例えば、図１に示すような、二つの原料タンクＡ１、Ａ２と、二つの計量ポンプＢ１、Ｂ２と、一つの注型ヘッドＣと、成形型Ｅを備えたものを用いることができる。原料タンクＡ１、Ａ２、計量ポンプＢ１、Ｂ２及び注型ヘッドＣの機器間は必要に応じて送液配管Ｄで接続されている。
【００５３】
原料タンクＡ１は溶解したＡ原料を収容する容器、原料タンクＡ２は溶解したＢ原料を収容する容器である。計量ポンプＢ１は原料タンクＡ１に貯留されたＡ原料を吸引して計量し、注型ヘッドＣに送るもの、計量ポンプＢ２は原料タンクＡ２に貯留されたＢ原料を吸引して計量し、注型ヘッドＣに送出するものである。前記注型ヘッドＣは、計量ポンプＢ１、Ｂ２から送出されたＡ原料、Ｂ原料を混合攪拌してＡＢ混合液にするものである。成形型Ｅは注型ヘッドＣから注入されるＡＢ混合液を成形するものである。
【００５４】
本発明の容器入り成形材料は、次のように使用することができる。
（１）Ａ原料が収容された容器入り成形材料を加温し、Ａ原料を容器内で溶解する。Ａ原料は蓋を閉めた状態で溶解することができる。
（２）Ｂ原料が収容された容器入り成形材料を加温し、Ｂ原料を容器内で溶解する。Ｂ原料は蓋を閉めた状態で溶解することができる。
（３）溶解したＡ原料を原料タンクＡ１に、溶解したＢ原料を原料タンクＡ２に投入する。
（４）以降は従来の成形方法同様、原料タンクＡ１内のＡ原料と原料タンクＡ２内のＢ原料をそれぞれの計量ポンプＢ１、Ｂ２で計量して注型ヘッドＣに投入し、混合撹拌し、混合撹拌されたＡＢ混合液を成形型Ｅに注入し、当該ＡＢ混合液を成形型Ｅ内で重合固化させることで、注型ナイロン成型品を成形することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の容器入り成形材料及び容器入り成形材料の製造方法は、空気中の水分や酸素の影響を受けやすいナイロン（ポリアミド）用成形材料を、多湿国である日本でも利用しやすいようにしたものであり、我が国でのポリアミド関連技術の発展の可能性を広げるものである。
【符号の説明】
【００５６】
Ａ１、Ａ２  原料タンク
Ｂ１、Ｂ２  計量ポンプ
Ｃ          注型ヘッド
Ｄ          送液配管
Ｅ          成形型
Ｍ          モータ
【図１】
2019038118.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月6日(2018.4.6)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
原料タンクＡ１は溶解したＡ原料を収容するタンク、原料タンクＡ２は溶解したＢ原料を収容するタンクである。計量ポンプＢ１は原料タンクＡ１に貯留されたＡ原料を吸引して計量し、注型ヘッドＣに送るもの、計量ポンプＢ２は原料タンクＡ２に貯留されたＢ原料を吸引して計量し、注型ヘッドＣに送出するものである。前記注型ヘッドＣは、計量ポンプＢ１、Ｂ２から送出されたＡ原料、Ｂ原料を混合攪拌してＡＢ混合液にするものである。成形型Ｅは注型ヘッドＣから注入されるＡＢ混合液を成形するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形材料が容器に収容されて封止された容器入り成形材料において、
前記容器は成形材料を入れて封入することができ、開封して内部の成形材料を成形装置に入れることのできる缶又は瓶であり、且つ成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及び少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備えたものであり、
前記成形材料はε−カプロラクタム及び触媒を含むものであり、
前記缶又は瓶に収容された前記成形材料は少なくとも常温では固体であり、所定温度以上に加温することによって当該缶又は瓶内で溶解することができ、
前記成形材料が収容された缶又は瓶は、その内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止されている、
ことを特徴とする容器入り成形材料。
【請求項２】
成形材料が容器に収容されて封止された容器入り成形材料において、
前記容器は成形材料を入れて封入することができ、開封して内部の成形材料を成形装置に入れることのできる缶又は瓶であり、且つ成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及び少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備えたものであり、
前記成形材料はε−カプロラクタム及び開始剤を含むものであり、
前記缶又は瓶に収容された前記成形材料は少なくとも常温では固体であり、所定温度以上に加温することによって当該缶又は瓶内で溶解することができ、
前記成形材料が収容された缶又は瓶は、その内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止されている、
ことを特徴とする容器入り成形材料。
【請求項３】
請求項１記載の成形材料が容器に収容されて封止された容器入り成形材料において、
容器に入れる成形材料がフレーク状のε−カプロラクタムとフレーク状あるいは粉体状の触媒を含むものである、
ことを特徴とする容器入り成形材料。
【請求項４】
請求項１記載の成形材料が容器に収容されて封止された容器入り成形材料において、
容器に入れる成形材料が液体状のε−カプロラクタムとフレーク状あるいは粉体状の触媒を含むものである、
ことを特徴とする容器入り成形材料。
【請求項５】
請求項２記載の成形材料が容器に収容されて封止された容器入り成形材料において、
容器に入れる成形材料がフレーク状のε−カプロラクタムとフレーク状あるいは粉体状又は液体状の開始剤を含むものである、
ことを特徴とする容器入り成形材料。
【請求項６】
請求項２記載の成形材料が容器に収容されて封止された容器入り成形材料において、
容器に入れる成形材料が液体状のε−カプロラクタムとフレーク状又は粉体状又は液体状の開始剤を含むものである、
ことを特徴とする容器入り成形材料。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の容器入り成形材料において、
缶又は瓶に収容された成形材料の分量が一回の成形で使い切る分量である、
ことを特徴とする容器入り成形材料。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の容器入り成形材料において、
缶又は瓶が、収容される成形材料の嵩比重を考慮した容量である、
ことを特徴とする容器入り成形材料。
【請求項９】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の容器入り成形材料において、
缶又は瓶内の成形材料は成形装置への投入前に、缶又は瓶ごと加温することにより液状にすることができるものである、
ことを特徴とする容器入り成形材料。
【請求項１０】
ε−カプロラクタム及び触媒を混合撹拌して生成した成形材料、又はε−カプロラクタム及び開始剤を混合撹拌して生成した成形材料を、成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及び少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備えた缶又は瓶内に液体状態で収容し、
成形材料を収容した前記缶又は瓶を、その内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止し、
前記成形材料の生成、缶又は瓶への成形材料の収容及び当該缶又は瓶の封止のいずれか一又は二以上を不活性ガス雰囲気下で行う、
ことを特徴とする容器入り成形材料の製造方法。
【請求項１１】
フレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状の触媒を含む成形材料を容器内に収容し、容器は成形材料を入れて封入することができ、開封して内部の成形材料を成形装置に入れることのできる缶又は瓶であり、且つ成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及び少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備えたものであり、
前記成形材料が収容された缶又は瓶を、その内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止する、
ことを特徴とする容器入り成形材料の製造方法。
【請求項１２】
フレーク状のε−カプロラクタム及びフレーク状あるいは粉体状又は液体状の開始剤を含む成形材料を容器内に収容し、容器は成形材料を入れて封入することができ、開封して内部の成形材料を成形装置に入れることのできる缶又は瓶であり、且つ成形材料の融点以上の温度に耐えうる耐熱性及び少なくとも空気中の水分及び酸素が入るのを防止できるガスバリア性を備えたものであり、
前記成形材料が収容された缶又は瓶をその内部に少なくとも空気中の水分及び酸素が入らないように封止する、
ことを特徴とする容器入り成形材料の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２記載の容器入り成形材料の製造方法において、
所定量のフレーク状若しくは粉体状の触媒、又はフレーク状又は粉体状若しくは液体状の開始剤を缶又は瓶内に収容したのち、当該缶又は瓶内に所定量の液体状のε−カプロラクタムを収容する、
ことを特徴とする容器入り成形材料の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の容器入り成形材料の製造方法において、
缶又は瓶への成形材料の収容及び当該缶又は瓶の封止の双方又はいずれか一方を不活性ガス雰囲気下で行う、
ことを特徴とする容器入り成形材料の製造方法。
【請求項１５】
成形装置の原料タンクから供給される二種の原料を混合撹拌して成形型に注入して注型ナイロン成型品を成形する注型ナイロン成型方法において、
前記二種の原料として、請求項１又は請求項３又は請求項４に記載の容器入り成形材料と、請求項２又は請求項５又は請求項６に記載の容器入り成形材料とを、液状にしてから成形装置に供給する、
ことを特徴とする注型ナイロン成型方法。