(57)【要約】【課題】１枚の成形体のソリを矯正するのに必要な荷重と略同じ荷重でソリの矯正を行うことができるようになるので、アニーリングする時間を延長する必要もなく設備的にも何ら変更することなく、一度に多数枚の成形体におけるソリの矯正を行うことができるソリ矯正方法を提供する。【解決手段】成形歪みによりソリが発生した結果凸になった面（凸面）と凹になった面（凹面）を有する板状成形体１のソリを矯正する方法において、ソリが発生した複数の板状成形体１を凸面同士、凹面同士が向き合うように積み上げて、上から荷重した状態で加熱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形歪みによりソリが発生した結果凸になった面（凸面）と凹になった面（凹面）を有する板状成形体のソリを矯正する方法において、ソリが発生した複数の板状ポリアミド成形体を凸面同士、凹面同士が向き合うように積み上げて、上から荷重した状態で加熱することを特徴とする板状成形体のソリ矯正方法。
【請求項２】
板状成形体同士の間には熱循環路となる空隙を有する屈曲可能なスペーサを介在した請求項１記載の板状成形体のソリ矯正方法。
【請求項３】
板状成形体を積み上げる際に、板状成形体の成形時における上下を互い違いに積み上げるようにした請求項１〜２記載の板状成形体のソリ矯正方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
板状の樹脂成形体を成形したときの成形歪みに起因して発生する成形体のソリを矯正する方法にかかわり、詳しくは少ない荷重で歪を解消するとともにソリを矯正することができる板状成形体のソリ矯正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にポリアミドなどの樹脂を成形すると成形後の冷却速度差などが原因で成形体内に歪みが発生する。歪みを残したままその成形体を切断や穴あけなどの加工するとクラックを生じたり、成形体が大きく変形したりする。また、後に寸法変化を起こしてソリが発生するなどの問題がある。
【０００３】
そこでそれらの成形歪みを取り除いて成形体に寸法変化やそれに伴うソリが発生したり、成形品の加工時にクラックが生じたりするのを防止するために、通常アニーリングが行われる。アニーリングとは、前記のような歪みを取り除く目的で加熱された油や熱風オーブン内に所定時間放置して加熱することである。
【０００４】
成形体の歪みを取り除くためにアニーリングすることは特許文献１や特許文献２にも開示されているものであり、従来から当たり前に行われていることである。
【０００５】
また、板状の成形体の上に荷重をかけながらアニーリングすることによって成形後に発生した成形体のソリを矯正することもできる。複数の板状成形体を積層してオーブン内に入れて錘などで荷重をかけることによって一度に複数の成形体のソリを矯正することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１２８５９６号公報
【特許文献２】特開平１１−２３１４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
成形後に発生した成形体のソリを矯正する際に、複数の板状成形体をオーブン内に積層して加熱することによって一度に複数枚の成形体のソリを矯正することはできるが、枚数が増えることによってかける荷重の大きさを増加させるか、アニーリングの時間を長く取る必要が出てくる。
【０００８】
しかし、かける荷重を大きくしすぎると成形体を損傷したり運搬用フォークリフトなどの搬送車の積載重量オーバーやアニールパレットの補強が必要になったりするといった問題があることから荷重を大きくするのも限度がある。またアニーリング時間を長くしすぎると樹脂の結晶化が進んで成形体が硬く、脆くなってしまうので、アニーリング時間もあまり長くすることはできない。よって、ソリの矯正を重視すればオーブン内で成形体を積層する枚数が限られ、逆に積層枚数を多くすればソリの矯正が不十分になってしまうか、アニーリングをしすぎて成形体が硬くて脆くなってしまうといった問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は樹脂成形体をアニーリングしてソリを矯正する際に、一度に多数枚を積層して行う場合でも荷重は大きくすることなく、またアニーリングの時間も長くせずに十分にソリの矯正を行うことができる板状ポリアミド成形体のソリ矯正方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記のような目的を達成するために本発明の請求項１では成形歪みによりソリが発生した結果凸になった面（凸面）と凹になった面（凹面）を有する板状ポリアミド成形体のソリを矯正する方法において、ソリが発生した複数の板状ポリアミド成形体を凸面同士、凹面同士が向き合うように積み上げて、上から荷重した状態で加熱することを特徴とする板状ポリアミド成形体のソリ矯正方法である。
【００１１】
請求項２では板状ポリアミド成形体同士の間には熱循環路となる空隙を有する屈曲可能なスペーサを介在した請求項１記載の板状ポリアミド成形体のソリ矯正方法である。
【００１２】
請求項３では板状成形体を積み上げる際に、板状成形体の成形時における上下を互い違いに積み上げるようにした請求項１〜２記載の板状成形体のソリ矯正方法である。
【発明の効果】
【００１３】
ソリが発生した成形体の凸面同士、凹面同士が向き合うように積層して、アニーリングを行うことによって、１枚の成形体のソリを矯正するのに必要な荷重と略同じ荷重でソリの矯正を行うことができるようになるので、アニーリングする時間を延長する必要もなく設備的にも何ら変更することなく、一度に多数枚の成形体におけるソリの矯正を行うことができる。
【００１４】
また、成形体を積層する際に熱循環路となる空隙を形成するためにスペーサを介在させる場合も屈曲可能なスペーサとすることによって同様に大きな荷重をかけることなくソリの矯正を行うことができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に示すのは、本発明の板状成形体のソリ矯正方法を実施しているところのオーブン内の様子を示した正面図である。この図に示す例では板状の樹脂成形体１を、熱風オーブン（図示しない）内においてスペーサ２を介在して多数枚積層しており、上に錘３を載せることによって荷重をかけながら熱風で加熱してアニーリングを行うようになっている。
【００１６】
スペーサ２は複数の棒状体２ａが間隔をもって並べられたものであり、棒状体２ａが間隔をもっていることでその空隙に熱風が入り込めるようになっており熱循環路２ｂを形成している。また、成形体１間に複数本並べられた棒状体２ａはロープなどで連結しスダレ状になっていることから、ロープの長さの範囲でそれぞれが独立して動くことができるようになっており、スペーサ２全体として成形体１の形状に追従して屈曲できるようになっている。このスペーサ２は積層した成形体１の間に熱風を通して成形体を均等に効率よく加熱できる効果をもつものであるが、必須要件ではなく、スペーサ２を介在しなくても小さな荷重でソリを矯正できるという効果はある。
【００１７】
樹脂成形体は、成形後に成形体内部に成形歪みが残留しており、その歪みを解消しようとする働きによって成形体にソリが発生する。ソリが発生した成形体にはその結果凸となった面（凸面）と凹になった面（凹面）があり、本発明ではアニーリングをするのに複数枚を積み上げる際に図２に示すように凸面同士、凹面同士を向かい合わせにして互い違いになるように積層する。そうすることによって凸面と凹面を向かい合わせにして成形体が同じ向きになるように積層したものと比べると、ソリを矯正するのに要する荷重の大きさが小さくてすむことになる。
【００１８】
成形体１の積層枚数は、特に限定するものではなく２枚以上であれば本発明の効果を得ることができる。枚数の上限については、オーブンのサイズや成形体のサイズによって適当な枚数を選択することができる。また多数枚の成形体１を積層した場合に、その中の一部に２枚の成形体１の両方とも凸面が上になるもしくは凹面が上になるように同じ向きに重ねた部分があったとしても、他の部分で凸面同士もしくは凹面同士を向き合わせに互い違いに積層している部分があれば本発明の効果は享受できるといえる。
【００１９】
本発明で言う樹脂成形体１としては、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリオレフィン樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂などの樹脂素材からなり、その中でも重合性ラクタムを型内に注型して重合するモノマーキャストナイロンからなる成形体は成形後のソリが発生しやすいことから、本発明の効果が顕著である。形状は多角形、円形などいずれでもよく板状成形体が対象となる。
【００２０】
モノマーキャストナイロンの製造方法は例えば次のような製造方法である。
【００２１】
図３に示すような金型１０を両側から平金型１１で挟み込んで板形状のキャビティ１２を形成し１００〜１８０°Ｃに温度調節した後、実質上無水のω−ラクタムに少なくともアニオン重合触媒とアニオン重合開始剤とを加えた重合性ラクタム液をキャビティ１２内に注型する。
【００２２】
上記ω−ラクタムは脱水タンク内において減圧下で脱水して実質上無水の状態にした後、窒素などの不活性気体で置換される。脱水タンク中のω−ラクタムは、計量されて２つの注型タンクへ入れられ、その後所定量のアニオン重合触媒がω−ラクタムの入った一方の注型タンクに、また所定量のアニオン重合開始剤がω−ラクタムの入った他方の注型タンクに投入される。
【００２３】
温調された金型１０および平金型１１による加熱で重合を進行させて、重合が完了すると、キャビティ１２から成形体１を脱型する。
【００２４】
使用する上記ω−ラクタムは、実質上無水のα−ピペリドン、ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタム、ω−エナントラクタム、ω−カプリルラクタム、ω−デカノラクタム、ω−ウンデカノラクタム、等あるいはこれらの２種以上の混合物であり、工業的に有利なラクタムはε−カプロラクタムとω−ラウロラクタムである。
【００２５】
また、本発明で使用するアニオン重合触媒は、水素化ナトリウム、水素化リチウム、ナトリウム、カリウム等公知のω−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−ラクタムに対して０．１〜２．０モル％である。
【００２６】
そして、アニオン重合開始剤としては、例えば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。
【００２７】
上記製造方法では、アニオン重合触媒をω−ラクタムに添加し溶解した後、アニオン重合開始剤を注型時または注型後に添加混合する方法、またはアニオン重合触媒を含むω−ラクタムとアニオン重合開始剤を含むω−ラクタムとを注型時または注型後に添加混合する方法によって調整する。
【００２８】
また、ω−ラクタムの重合は１００〜２１０°Ｃの温度で実施可能であるが、好ましくは１３０〜１８０°Ｃである。
【００２９】
尚、本発明方法を実施するに際して、上記成分以外に重合を阻害しない油類、ワックス、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の滑剤や、カーボン繊維、ガラス繊維等の補強材を添加することも可能である。
【００３０】
以上のような方法で製造された板状の成形体において冷却後にソリが発生したものについて、本発明のソリ矯正方法を用いることによって、比較的小さな荷重でしかも通常のアニーリング時間にて成形歪みを解消してソリを矯正することできる。
【００３１】
また、図３に示すように板状成形体１を縦にした状態で成形した場合、成形時に上部に位置する側の成形体厚みが薄くなり上下で厚みがわずかではあるが異なる。本発明のように多数枚を積層するような場合に一枚一枚ではわずかな差であっても多数積み上げることで大きな傾きとなって現れる。そのような状態でアニールを行っても逆に好ましくない変形につながることもある。そこで本発明の請求項３では板状成形体を積み上げるときに成形時の上下が互い違いになるようにするとしている。そうすることによって大きく傾いてしまうことがなく安定性が向上するとともにソリ矯正時の変形の防止にもなる。
【実施例】
【００３２】
（実施例１）
熱溶融させたε−カプロラクタムに水素化ナトリウムおよびイソシアネートを添加し、図３に示すような板金型（内寸：厚さ１０〜５０ｍｍ×幅１２００ｍｍ×長さ２２００ｍｍ）に注型し、アニオン重合によりサイズ１０〜５０Ｔ×１０００Ｗ×２０００Ｌのモノマーキャストナイロンからなる９枚の板状成形体を成形した。成形後金型から離型した板は冷却プレスに挟んで室温まで自然冷却した。自然冷却した板状成形体を定盤の上においてソリを測定した結果を表１に示す。
【００３３】
次いで、前記自然冷却した板状成形体にはソリが発生することによって凸になった面（凸面）とその反対側の凹になった面（凹面）ができている。それを熱風オーブン内で図２にて示すように凸面同士、凹面同士が向き合うようにするとともに、成形時の上下方向が互い違いになるようにアニールパレット上に積層した。それぞれの成形体の間にはアルミ製の複数の棒状体をそれぞれが独立して動けるように連結したスペーサを介在させており、成形体の間を熱風が循環できるようにスペーサとなる棒状体は間隔をもって配置している。そして一番上の成形体上には５００ｋｇの荷重を載せて、１９０℃で５時間加熱しその後室温まで冷却するアニーリングを行った。
【００３４】
アニーリング処理完了後に成形体を定盤の上においてソリを測定した。その結果を表２に示す。
【００３５】
（比較例１）
次に実施例１と同様の条件で成形し脱型後自然冷却した９枚の板状成形体を、今度は全数凸面を上にしてアニールパレット上に積層し、実施例１と同じ条件でアニーリング処理を行った。アニーリング処理完了後に成形体を定盤の上においてソリを測定した。その結果を表３に示す。
【００３６】
（比較例２）
更に実施例１と同様の条件で成形し脱型後自然冷却した９枚の板状成形体を、今度は上４枚は凸面を上にし、下５枚は凹面を上にしてアニールパレット上に積層し、実施例１と同じ条件でアニーリング処理を行った。アニーリング処理完了後に成形体を定盤の上においてソリを測定した。その結果を表３に示す。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
【表２】
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【００３９】
【表３】
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【００４０】
【表４】
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【００４１】
（比較例３）
次に実施例１と同様の条件で成形し脱型後自然冷却した９枚の板状成形体を、図２にて示すように凸面同士、凹面同士が向き合うようにするが、成形時の上下方向を全数同じ方向にしてアニールパレット上に積層し、実施例１と同じ条件でアニーリング処理を行った。アニーリング処理完了後に成形体を定盤の上においてソリを測定した。その結果を表５に示す。
【００４２】
【表５】
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【００４３】
表１と表２の結果を比較すると表２においてソリが小さい値となっており、ソリが効率よく矯正されていることがわかった。また表３の結果を見ると比較例１では実施例１と比べると９枚の成形体全般に渡ってソリの矯正効果が少なく、本発明の効果を実証している。また、表４の結果から比較例２では成形体の積層方向をそろえている部分ではソリの矯正効果が少なく、厚みサイズが１２ｍｍと１５ｍｍの間で唯一積層方向を反対にして凸面と凹面が向き合っている箇所でソリの矯正効果が大きいことがわかった。表５の結果から積み上げた成形体が上部になるにつれてソリの大きさが増大してしまう結果となっており、上下を互い違いに積み上げることの効果が確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
一度に多数枚の樹脂成形体のソリを矯正しようとする際に好適に利用することができる方法である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】板状成形体をアニーリングしているところの断面図である。
【図２】板状成形体を互い違いに積層したところの説明図である。
【図３】板状成形体を成形する金型の断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    成形体
２    スペーサ
２ａ  棒状体
２ｂ  熱循環路
３    錘
１０  金型
１１  平金型
１２  キャビティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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