(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ω−ラクタムをモノマーキャスト法により重合して得られるモノマーキャストナイロン樹脂成形体において、該モノマーキャストナイロン樹脂と、同種の、又は、異種のモノマーキャストナイロン樹脂の成形体スクラップを、該ω−ラクタム100重量部に対して10〜100重量部含有することを特徴とするモノマーキャストナイロン樹脂成形体。
【請求項２】
スクラップが10mm以下の長さに粉砕されていることを特徴とする、請求項１記載のモノマーキャストナイロン樹脂成形体。
【請求項３】
ω−ラクタムが、ε−カプロラクタムであることを特徴とする請求項１または２記載のモノマーキャストナイロン樹脂成形体。
【請求項４】
下記工程を含むモノマーキャストナイロン樹脂成形体の再利用方法、
（１）モノマーキャストナイロン樹脂成形体スクラップを粉砕する工程
（２）工程（１）で得られる粉砕物を金型内に充填する工程
（３）ω−ラクタムを金型内に注入する工程
（４）工程（３）で得られる、金型内の混合物を攪拌する工程、及び
（５）該混合物を重合固化させる工程。
【請求項５】
工程（１）と工程（２）の間に、工程（１）で得られる粉砕物を130℃〜160℃に予熱する工程をさらに含むことを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
ω−ラクタム100重量部に対して10〜100重量部のモノマーキャストナイロン樹脂成形体スクラップを金型内に充填することを特徴とする請求項４または５記載の方法。
【請求項７】
ω−ラクタムが、ε−カプロラクタムであることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
モノマーキャストナイロン樹脂成形体スクラップを用いてナイロン樹脂成形体を製造する方法であって、
（１）モノマーキャストナイロン樹脂成形体スクラップを粉砕する工程
（２）工程（１）で得られる粉砕物を金型内に充填する工程
（３）ω−ラクタムを金型内に注入する工程
（４）工程（３）で得られる、金型内の混合物を攪拌する工程、及び
（５）該混合物を重合固化させる工程
を含む方法。
【請求項９】
工程（１）と工程（２）の間に、工程（１）で得られる粉砕物を130℃〜160℃に予熱する工程をさらに含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
ω−ラクタム100重量部に対して10〜100重量部のモノマーキャストナイロン樹脂成形体スクラップを金型内に充填することを特徴とする請求項８または９記載の方法。
【請求項１１】
ω−ラクタムが、ε−カプロラクタムであることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモノマーキャストナイロン樹脂成形体の切削屑等のスクラップを再利用する方法および、該スクラップを含有するモノマーキャストナイロン樹脂成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モノマーキャストナイロン樹脂は、機械的強度、及び、耐熱性に優れており、歯車、車輪、ロール、スクリュー等の各種機械部品に用いられている。これら部品を切削加工して作る際には、かなりの量の切削屑が発生する。
【０００３】
このようなスクラップを、省資源や環境上の観点から再利用することが試みられている。再利用の方法としては、スクラップを含む原料を押出し成形又は射出成形して再生ナイロン樹脂を得る方法、スクラップを解重合する方法、及びε−カプロラクタム重合体スクラップを溶融ε−カプロラクタムと接触させて溶解し、得られた溶解液を重合する方法（特開2000−191827）などが知られている。
【０００４】
しかし、スクラップを解重合する方法では、解重合のための触媒または酵素が添加されるため、再重合に先立ち、解重合物を精製しなければならない。また、溶融ε−カプロラクタムと接触させて溶解する方法では、スクラップの量が溶融ε−カプロラクタム100重量部に対して20重量部以下でなければならないという制限がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、モノマーキャストナイロン樹脂スクラップを、触媒等を添加することなく、且つ、高い効率で再利用する方法を、及び該スクラップを再利用した樹脂成形体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、ω−ラクタムをモノマーキャスト法により重合して得られるモノマーキャストナイロン樹脂成形体において、該モノマーキャストナイロン樹脂と同種の、又は、異種のモノマーキャストナイロン樹脂の成形体スクラップを、該ω−ラクタム100重量部に対して10〜100重量部で含有することを特徴とするモノマーキャストナイロン樹脂成形体である。前記スクラップが10mm以下の長さに粉砕されていることが好ましい。また、前記ω−ラクタムが、ε−カプロラクタムであることが好ましい。さらに、本発明は下記工程、
（１）モノマーキャストナイロン樹脂成形体スクラップを粉砕する工程
（２）工程（１）で得られる粉砕物を金型内に充填する工程
（３）ω−ラクタムを金型内に注入する工程
（４）工程（３）で得られる、金型内の混合物を攪拌する工程、及び
（５）該混合物を重合固化させる工程
を含むモノマーキャストナイロン樹脂成形体の再利用方法にも関する。
加えて、本発明は、モノマーキャストナイロン樹脂成形体スクラップを用いてナイロン樹脂成形体を製造する方法であって、
（１）モノマーキャストナイロン樹脂成形体スクラップを粉砕する工程
（２）工程（１）で得られる粉砕物を金型内に充填する工程
（３）ω−ラクタムを金型内に注入する工程
（４）工程（３）で得られる、金型内の混合物を攪拌する工程、及び
（５）該混合物を重合固化させる工程
を含む方法に関する。
上記、各方法において、工程（１）と工程（２）の間に、工程（１）で得られる粉砕物を130℃〜160℃に予熱する工程をさらに含むことが好ましい。また、ω−ラクタム100重量部に対して10〜100重量部のモノマーキャストナイロン樹脂成形体スクラップを金型内に充填することが好ましく、又、ω−ラクタムが、ε−カプロラクタムであることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明におけるモノマーキャストナイロン樹脂成形体は、ω−ラクタムを金型に注入し、アニオン重合させて得られる樹脂成形体である。ω−ラクタムは、好ましくは炭素数４〜１２を有し、例えば、γ−ブチロラクタム、ε−カプロラクタム、ω−エナントラクタム、ω−カプリロラクタム、ω−ラウロラクタム、及びこれらの混合物である。なかでも、ε−カプロラクタムが好ましい。
【０００８】
本発明において使用されるスクラップは、上記モノマーキャストナイロンと同種の、又は、異種のモノマーキャストナイロン樹脂の成形体スクラップである。好ましくは、耐熱性等の物性が均一になることから、同種のモノマーキャストナイロン樹脂の成形体スクラップが使用される。該スクラップは、本発明の目的を損なわない範囲で、フィラー等の慣用の添加剤を含んでいてもよい。
【０００９】
スクラップは、使用済みの製品、製品化の過程で生じた不良品、切削屑、または成形屑等であってよい。再利用に際し、好ましくは、コーンクラッシャー、ハンマーミル等の慣用の粉砕手段により、長さが約10mm以下、より好ましくは約８mm以下の鱗片状ないし粒状になるように粉砕する。
【００１０】
スクラップの含有量は、ω−ラクタム100重量部に対して、10〜100重量部、好ましくは、２０〜６０重量部である。前記下限値未満の配合量では、再使用効率が悪く、一方前記上限値を超える量では、スクラップ粉砕物同士が凝集して、固化しない部分が生じ得る。
【００１１】
本発明は、下記工程、
（１）モノマーキャストナイロン樹脂成形体スクラップを粉砕する工程
（２）工程（１）で得られる粉砕物を金型内に充填する工程
（３）ω−ラクタムを金型内に注入する工程
（４）工程（３）で得られる、金型内の混合物を攪拌する工程、及び
（５）該混合物を重合固化させる工程
を含むナイロン樹脂成形体の再利用方法にも関する。
好ましくは、工程（１）と工程（２）の間に、工程（１）で得られる粉砕物を130℃〜160℃に予熱する工程を設ける。粉砕物の温度が該下限値より低いと、工程（３）で得られるω−ラクタムとの混合物の温度が低くなり過ぎて、金型内で再度加熱しないと、重合が充分に進まない場合がある。一方、金型の温度は通常160℃付近であるので、該温度より高い温度まで予熱するメリットもない。なお、粉砕物を予熱する代わりに、工程（２）で充填した後に、金型内で１時間程度加熱し、その後にω−ラクタムを注入してもよい。
【００１２】
工程（１）におけるナイロン樹脂、粉砕手段及び粉砕物の大きさ、及び工程（３）のω−ラクタムの種類およびスクラップとの量比については上述したとおりである。工程（４）の攪拌方法には限定はなく、金型の形、大きさに応じた種々の形態の攪拌翼を備えた攪拌機により行なうことができる。
【００１３】
工程（５）の重合は、公知の方法により行なうことができる。重合触媒も、任意の公知の物を使用することができ、アルカリ金属、アルカリ土類金属およびこれら金属の水素化物、酸化物、水酸化物、炭酸塩、アルキル化物、アルコキシドやグリニャール化合物、及びこれらとω−ラクタムとの反応生成物等が挙げられる。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、メチルナトリウム、エチルナトリウム、メチルカリウム、エチルカリウム、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムメチラート、カリウムエチラート、メチルマグネシウムブロマイド、エチルマグネシウムブロマイド、およびこれらの混合物を用いてよい。重合触媒の添加量は、通常、ω−ラクタムと該重合触媒との合計を100モル％として、0.02〜2.0モル％である。
【００１４】
重合助触媒、または反応開始剤としては、イソシアネート類、アシルラクタム類、カルバミドラクタム類、イソシアヌレート誘導体、酸ハライド類、尿素誘導体等を用いることができ、より具体的にはｎ−ブチルイソシアネート、フェニルイソシアネート、オクチルイソシアネート、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、m-キシレンジイソシアネート、4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネート、N-アセチル-ε-カプロラクタム、1,6-ヘキサメチレンビスカルバミドカプロラクタム、トリアリルイソシアヌレート、テレフタロイルクロリド、1,3-ジフェニル尿素等、及びこれらの混合物を用いることができる。該助触媒の添加量は、ω−ラクタムと該重合助触媒との合計を100モル％として、0.02〜2.0モル％、好ましくは0.2〜1.0モル％である。
【００１５】
上記重合触媒、および、重合助触媒を、別々に所定量のω−ラクタムに混合した２液を調製し、成形時に該２液を混合し、該混合液を金型に流し込み、110〜180℃の温度にて重合する。重合に要する時間は、モノマー、触媒、成形体の大きさ、および形状等に依存して適宜定められるが、典型的には約１０〜４５分間である。重合の後に、例えば190℃で、約30分程度、熱処理してもよい。
【００１６】
本発明の樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲で、各種添加剤、例えば補強剤、顔料、染料、抗菌剤等を添加してよい。
【００１７】
得られる樹脂成形体は、新規樹脂成形体と同等の圧縮特性を有し、舷側の緩衝材、チェーンガイド等として用いることができる。
【００１８】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。
実施例中に示す測定、評価は次に示すような条件で行った。
（１）圧縮強度 ASTM D695に準拠して測定した。
（２）圧縮弾性率 ASTM D695に準拠して測定した。
【００１９】
実施例１
ε−カプロラクタムからのモノマーキャストナイロン樹脂成形体のスクラップを長さ約３〜８mmの鱗片状に粉砕し、得られた砕製物を130℃のオーブンに入れて、乾燥及び予熱した。該砕製物270gを、160℃に予熱された成形金型（150ｍｍ×300ｍｍ×35ｍｍ）内に投入して１時間置き、金型温度を155℃に保った。
一方、別の１リットルフラスコに無水のε-カプロラクタム700ｇを採り、140〜150℃に加熱し、これに重合助触媒のトリレンジイソシアネート3.6ｇを加えた。また、300ミリリットルフラスコに無水のε-カプロラクタム200ｇを採り、約70℃に加熱し、これに重合触媒の水素化ナトリウム（油性63％）1.5ｇを添加し、140〜150℃に加熱した。次いで、これら２液を混合して、155℃に保持された前記金型に投入した（ε-カプロラクタム100重量部に対してスクラップ30重量部）。続いて、１分間程度金型内の混合物を攪拌した後、約３０分間重合させてから成形体を取り出した。得られた成形体の５％変形時の圧縮強度は85 MPa、圧縮弾性率は3,600 MPａであった。
【００２０】
実施例２
スクラップの量を450g（ε-カプロラクタム100重量部に対してスクラップ50重量部）としたことを除き、実施例１を繰り返した。得られた成形体の５％変形時の圧縮強度は90 MPa、圧縮弾性率は3,600 MPａであった。
【００２１】
比較例１
スクラップを入れなかったことを除き、実施例１を繰り返した。得られた成形体の５％変形時の圧縮強度は87 MPa、圧縮弾性率は3,500 MPａであった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の、モノマーキャストナイロン樹脂成形体の再利用方法は、添加物を使用せず、また、精製工程を含まず簡便であり、再利用効率も高い。さらに、得られる成形体は、新規樹脂成形体と同等の圧縮特性を示す。