| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 材料名 | ナイロン6 |
| 略記号 | PA6 |
| IUPAC | Poly(azepan-2-one)、または Poly[azanediyl(1-oxohexane-1,6-diyl)] と表記される場合がある |
| 英語名 | Nylon 6、Polyamide 6、Polycaprolactam、Poly(ε-caprolactam) |
| 日本語名 | ナイロン6、ポリアミド6、6ナイロン、ポリカプロラクタム |
| 分類 | 熱可塑性樹脂、結晶性樹脂、ポリアミド系樹脂 |
| プラスチック分類 | エンジニアリング・プラスチック |
| 化学式または代表構造 | (C6H11NO)n、代表構造単位：[-NH-(CH2)5-CO-]n |
| CAS No. | 25038-54-4 |
| 構造・主成分 | ε-カプロラクタムの開環重合により得られる脂肪族ポリアミドであり、主鎖中にアミド結合（-CONH-）を持つ。 |
| 主な用途 | 自動車部品、電気・電子部品、ギア、軸受、チューブ、フィルム、繊維、食品包装、機械部品 |
概要
ナイロン6は、ポリアミドの代表的な材料であり、機械的強度、耐摩耗性、耐衝撃性、成形加工性のバランスに優れる熱可塑性エンジニアリングプラスチックである。一般にPA6と略記され、射出成形、押出成形、フィルム、繊維、切削加工材など広い用途で使用される。
PA6は、主鎖中のアミド結合により水素結合を形成しやすく、比較的高い強度、靭性、耐摩耗性を示す。一方で吸水性が大きく、吸湿により寸法、剛性、強度、衝撃性、電気特性が変化するため、精密部品では吸水後の状態を考慮する必要がある。
ナイロン66と比較すると、ナイロン6は融点と耐熱性ではやや劣るが、成形性、靭性、低温衝撃性、加工しやすさに優れる場合が多い。実使用ではグレード、吸水状態、温度、荷重、応力、薬品濃度、使用時間を確認したうえで材料選定を行う必要がある。
特徴
長所
- 靭性、耐衝撃性、耐摩耗性のバランスが良い。
- ギア、軸受、ローラーなどの摺動部品に使用しやすい。
- 射出成形、押出成形、フィルム成形、繊維化に対応しやすい。
- 油、グリース、燃料、脂肪族炭化水素に対して一般に良好な耐性を示す。
- ガラス繊維、炭素繊維、難燃剤、潤滑剤などによる改質がしやすい。
- 金属代替材料として、軽量化、低騒音化、無給油化に寄与する場合がある。
短所
- 吸水率が比較的高く、寸法変化、剛性低下、電気特性低下に注意が必要である。
- 強酸、フェノール類、クレゾール類、ギ酸などには不適となる場合が多い。
- 高温水、蒸気、酸性環境では加水分解に注意する必要がある。
- 成形前乾燥が不十分な場合、銀条、気泡、分子量低下、外観不良が発生しやすい。
- ガラス繊維強化グレードでは反り、異方性、金型摩耗、表面外観に注意する必要がある。
外観
標準的なナチュラルグレードは乳白色から半透明である。着色グレード、黒色グレード、ガラス繊維強化グレード、難燃グレードでは不透明となる場合が多い。
耐熱性
ナイロン6の融点は一般に約215〜225℃である。非強化グレードの荷重たわみ温度は荷重条件により大きく変化し、1.8MPa条件では約65〜90℃が目安である。ガラス繊維強化グレードではHDTが大きく向上し、約190〜220℃程度となる場合がある。
耐薬品性
油、グリース、燃料、脂肪族炭化水素、アルカリには比較的良好である。一方、強酸、酸化性薬品、フェノール類、クレゾール類、ギ酸などには侵されやすい。温水や蒸気では吸水、寸法変化、加水分解を考慮する必要がある。
加工性
射出成形、押出成形、ブロー成形、フィルム成形、繊維化、切削加工に対応しやすい。吸湿した材料は成形時に加水分解しやすいため、成形前乾燥が重要である。
分類上の注意
ナイロン6はポリアミド系エンジニアリングプラスチックである。ゴムや熱可塑性エラストマーではなく、熱可塑性の結晶性樹脂に分類される。ナイロン66、ナイロン610、ナイロン11、ナイロン12などとは同じポリアミド系材料であるが、吸水性、融点、耐薬品性、寸法安定性が異なる。
構造式
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 化学式 | (C6H11NO)n |
| 代表的な構造単位 | [-NH-(CH2)5-CO-]n |
| 読み方 | 主鎖中にアミド結合（-NH-CO-）とメチレン鎖（-(CH2)5-）を持つ脂肪族ポリアミドである。 |
| モノマー | ε-カプロラクタム（ε-Caprolactam、C6H11NO） |
| 基本反応式 | n ε-カプロラクタム → [-NH-(CH2)5-CO-]n |
| 重合形式 | 開環重合。水や触媒の存在下でラクタム環が開環し、ポリアミド鎖を形成する。 |
| 共重合体・変性グレード | PA6/66、PA6/12などの共重合ポリアミド、耐衝撃改質、難燃、耐熱安定化、摺動、ガラス繊維強化、炭素繊維強化、ミネラル充填などがある。 |
構造式を文字で表す場合、ナイロン6は一般に「[-NH-(CH2)5-CO-]n」と表記できる。アミド結合による分子間水素結合が、強度、耐摩耗性、結晶性に関係する。一方でアミド結合は水分と相互作用しやすく、吸水による寸法変化と物性変化の主因となる。
種類
| 種類の名称 | 主成分または特徴 | 長所 | 短所 | 主な用途 |
|---|---|---|---|---|
| 標準PA6 | 非強化の一般射出成形グレード | 靭性、成形性、耐摩耗性のバランスが良い | 吸水により寸法と剛性が変化しやすい | ギア、クリップ、機械部品、一般成形品 |
| 高粘度PA6 | 押出、フィルム、チューブ向けに粘度を高めたグレード | 押出安定性、フィルム強度、耐ピンホール性に優れる | 射出成形では流動性に注意が必要である | フィルム、チューブ、モノフィラメント、シート |
| 耐熱安定化PA6 | 熱安定剤を配合したグレード | 高温環境での強度保持性が改善される | 長期使用温度には限界があり、酸化劣化に注意する | 自動車エンジン周辺部品、電装部品 |
| 難燃PA6 | 難燃剤を配合したグレード | UL94 V-0相当を狙えるグレードがある | 機械物性、流動性、金型腐食、外観に注意が必要である | コネクタ、端子台、電気電子部品 |
| GF強化PA6 | ガラス繊維を15〜50％程度配合したグレード | 剛性、強度、HDT、寸法安定性が大きく向上する | 反り、異方性、金型摩耗、表面荒れに注意する | 自動車部品、構造部品、ファン、ブラケット |
| CF強化PA6 | 炭素繊維を配合した高剛性・導電性グレード | 高剛性、低線膨張、導電性、軽量化に有利である | 高価で、繊維配向による異方性が大きい | 精密機構部品、軽量構造部品、導電部品 |
| 摺動PA6 | 潤滑剤、PTFE、シリコーン、二硫化モリブデンなどを配合 | 摩擦係数、摩耗、鳴き音を低減しやすい | 強度や接着性、塗装性が低下する場合がある | ギア、軸受、ブッシュ、スライダー |
| 耐衝撃PA6 | エラストマーなどで衝撃改質したグレード | 低温衝撃性、割れにくさが改善される | 剛性、耐熱性が低下する場合がある | クリップ、ファスナー、ハウジング、保護部品 |
| 食品接触対応PA6 | 食品衛生、FDA、EU食品接触などを考慮したグレード | 食品機械、包装用途で採用しやすい | 使用国、添加剤、着色剤、抽出条件の確認が必要である | 食品機械部品、フィルム、チューブ、包装材 |
| キャストナイロン6 | ε-カプロラクタムを型内で重合して得る注型PA6 | 大型品、厚肉品、切削加工材に適する | 射出成形品とは残留モノマー、結晶性、寸法精度が異なる | ローラー、ギア、ライナー、車輪、機械部品 |
成形加工
| 加工方法 | 適性 | 内容 | 注意点 |
|---|---|---|---|
| 射出成形 | ◎ | 最も一般的な加工方法であり、ギア、コネクタ、機械部品に多用される。 | 成形前乾燥、金型温度、吸水後寸法を考慮する。 |
| 押出成形 | ◎ | チューブ、シート、フィルム、モノフィラメントに適する。 | 高粘度グレードを選定し、溶融温度と冷却条件を管理する。 |
| ブロー成形 | ○ | 中空成形品、ダクト、容器などに使用される場合がある。 | 溶融張力、吸湿、肉厚安定性に注意する。 |
| フィルム成形 | ◎ | 二軸延伸フィルム、共押出フィルム、食品包装用フィルムに使用される。 | 吸湿、酸素バリア性、熱水処理条件を確認する。 |
| 圧縮成形 | △ | 一般的ではないが、板材や特殊成形で使用される場合がある。 | 結晶化、内部応力、寸法安定性に注意する。 |
| 真空成形 | △ | シート材で可能な場合がある。 | 結晶性樹脂であり、加熱温度範囲と戻り変形に注意する。 |
| 切削加工 | ◎ | 丸棒、板、キャスト材からギア、ローラー、治具を加工できる。 | 吸水による寸法変化、加工熱、内部応力を考慮する。 |
| 溶着 | ○ | 超音波溶着、熱板溶着、振動溶着が可能な場合がある。 | 吸湿状態、GF強化、難燃剤配合により条件が変化する。 |
| 接着 | △ | 表面処理や専用接着剤により接着可能な場合がある。 | 表面エネルギー、吸水、薬品応力割れを確認する。 |
代表的な成形条件
| 項目 | 代表値・目安 | 備考 |
|---|---|---|
| 乾燥温度 | 80〜90℃ | 除湿乾燥が望ましい。吸湿状態により条件を調整する。 |
| 乾燥時間 | 4〜8時間 | 厚み、保管状態、袋開封時間により変化する。 |
| 目標水分率 | 0.10〜0.20％以下を目安 | 高外観品、薄肉品ではより低水分管理が必要である。 |
| シリンダー温度 | 230〜280℃ | グレード、流動性、滞留時間により調整する。 |
| ノズル温度 | 230〜270℃ | 糸引き、結晶化、外観を確認する。 |
| 金型温度 | 50〜90℃ | 寸法安定性、結晶化度、外観を重視する場合は高めに設定する。 |
| 成形収縮率 | 非強化：0.8〜1.8％、GF強化：0.2〜0.8％ | 繊維配向、肉厚、ゲート位置、吸水により変化する。 |
| 背圧 | 低〜中程度 | 過度なせん断発熱と繊維折損を避ける。 |
| 滞留管理 | 長時間滞留を避ける | 熱劣化、変色、ガス、分子量低下に注意する。 |
代表的な物性値又は機械的性質
| 項目 | 単位 | PA6 非強化 | PA6 GF30 | PA6 CF強化 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|
| 密度 | g/cm3 | 1.12〜1.15 | 1.35〜1.38 | 1.25〜1.35 | 充填材量により変化する。 |
| 引張強さ | MPa | 60〜85 | 150〜210 | 150〜230 | 乾燥時の代表値。吸水により低下する場合がある。 |
| 伸び | ％ | 30〜200以上 | 2〜5 | 1〜4 | 非強化品は吸水後に伸びが大きくなる傾向がある。 |
| 曲げ弾性率 | GPa | 2.3〜3.2 | 7〜10 | 10〜18 | 吸水により非強化品の剛性は低下しやすい。 |
| アイゾット衝撃強さ（ノッチ付） | J/m | 30〜120 | 50〜120 | 40〜100 | 試験法、吸水状態、改質剤により大きく変化する。 |
| 荷重たわみ温度 | ℃ | 65〜90 | 190〜220 | 200〜230 | 1.8MPa荷重の目安。GF強化で大きく向上する。 |
| 融点 | ℃ | 215〜225 | 215〜225 | 215〜225 | 結晶性樹脂であり明確な融点を持つ。 |
| ガラス転移温度 | ℃ | 45〜60 | 45〜60 | 45〜60 | 吸水により見かけのTgが低下する場合がある。 |
| 連続使用温度 | ℃ | 80〜120 | 100〜150 | 100〜150 | 熱安定化グレード、荷重、空気中・油中条件で変化する。 |
| 吸水率 24時間 | ％ | 1.3〜2.0 | 0.8〜1.3 | 0.6〜1.2 | 23℃水中浸漬の目安。 |
| 平衡吸水率 | ％ | 約2.5〜3.5 | 約1.5〜2.5 | 約1.0〜2.0 | 23℃、50〜60％RH付近の目安。 |
| 飽和吸水率 | ％ | 約8〜10 | 約5〜7 | 約4〜6 | 長期浸漬では寸法変化が大きくなる。 |
| 体積抵抗率 | Ω・cm | 10^13〜10^15 | 10^12〜10^15 | 10^2〜10^8 | 吸水や炭素繊維配合により大きく低下する。 |
| 難燃性 | UL94 | HB〜V-2 | HB〜V-2 | HB〜V-2 | 難燃グレードではV-0相当品もある。 |
| 酸素指数 | ％ | 約22〜24 | 約22〜25 | 約23〜26 | 難燃剤、ガラス繊維、着色剤により変化する。 |
上記の値は代表値・目安であり、保証値ではない。ナイロン6は吸水状態によって機械物性と寸法が大きく変化するため、乾燥時、標準状態、吸水後のいずれで評価するかを確認する必要がある。
吸水率に関する注意
- 吸水により寸法が増加し、成形直後寸法と使用時寸法が異なる場合がある。
- 吸水により剛性、引張強さ、電気絶縁性は低下しやすい。
- 吸水により靭性、衝撃性は向上する場合がある。
- 精密ギア、コネクタ、嵌合部品では、吸水後寸法で設計する必要がある。
- 乾燥不足の成形では、加水分解、銀条、ガス、ボイド、強度低下が発生しやすい。
難燃性
標準PA6の難燃性は一般にUL94 HB〜V-2程度である。電気電子部品ではV-0相当の難燃グレードが使用される場合がある。ハロゲン系、リン系、窒素系、無機系など難燃処方により、機械物性、流動性、耐トラッキング性、金型腐食、発煙性が変化する。
耐薬品性
| 薬品分類 | 代表的な薬品 | 評価 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 酸類 | 希塩酸、希硫酸 | △ | 濃度、温度、時間により加水分解や強度低下が起こる。 |
| 強酸・酸化性酸 | 濃硫酸、濃硝酸、クロム酸 | × | アミド結合が侵されやすく、原則として不適である。 |
| 有機酸 | ギ酸、酢酸 | ×〜△ | ギ酸はPA6を溶解・劣化させる代表的薬品である。 |
| アルカリ類 | 水酸化ナトリウム、KOH、アンモニア水 | ○ | 常温・低濃度では比較的良好であるが、高温・高濃度では注意する。 |
| 低級アルコール類 | メタノール、エタノール、IPA | ○ | 常温では概ね良好である。長期浸漬では吸水・膨潤を確認する。 |
| 高級アルコール類 | グリセリン、ブタノール、MMB | ○ | 一般に大きな溶解は起こりにくいが、温度条件を確認する。 |
| 芳香族炭化水素類 | トルエン、キシレン、ベンゼン | ○ | 比較的良好であるが、応力下では寸法変化や膨潤を確認する。 |
| 脂肪族炭化水素類 | ヘキサン、ヘプタン、ミネラルスピリット | ◎ | 一般に良好であり、燃料・油用途に使われる場合がある。 |
| ケトン | アセトン、MEK、MIBK | ○〜△ | 短時間では比較的安定な場合があるが、長期接触や応力下では確認が必要である。 |
| エステル | 酢酸エチル、酢酸ブチル | ○〜△ | 温度と接触時間により膨潤や物性低下を確認する。 |
| 塩素系溶剤 | ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロエチレン | △ | 短時間では耐える場合があるが、長期接触や応力下では注意する。 |
| フェノール類 | フェノール、m-クレゾール | × | PA6を溶解・膨潤させる代表的な溶剤である。 |
| 水・温水 | 水、温水、熱水 | △〜○ | 水で溶解しないが、吸水による寸法変化と高温での加水分解に注意する。 |
| 油 | 鉱物油、グリース、潤滑油、作動油 | ◎ | 一般に良好であり、摺動部品に使用される場合が多い。 |
| 燃料 | ガソリン、軽油、灯油 | ○〜◎ | アルコール混合燃料、添加剤、温度条件を確認する。 |
耐薬品性は、薬品名だけでは判断できない。濃度、温度、応力、吸水状態、接触時間、成形品厚み、添加剤、強化材の有無により結果が変化する。特に酸、温水、蒸気、フェノール類、ギ酸、クレゾール類では実液評価が必要である。
SP値（溶解度パラメータ）
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| ナイロン6の代表的なSP値 | 約27〜29 MPa1/2 |
| 参考にする考え方 | 樹脂と溶剤のSP値が近いほど、溶解・膨潤しやすい傾向がある。 |
| 注意点 | PA6は水素結合、酸塩基性、結晶性、吸水、加水分解の影響が大きいため、SP値だけで耐薬品性を判断してはならない。 |
溶解性の目安
| SP値差 | 溶解・膨潤の目安 | 判定 |
|---|---|---|
| 0〜2 | 膨潤・軟化しやすい | × |
| 2〜5 | 条件により膨潤する | △ |
| 5〜8 | 短時間接触では比較的安定 | ○ |
| 8以上 | 溶解・膨潤しにくい | ◎ |
SP値から見た耐溶剤性
以下はナイロン6のSP値を約28 MPa1/2として、代表的な溶剤とのSP値差を整理した目安である。PA6はアミド結合を持つため、SP値差が大きくても酸、フェノール類、ギ酸、クレゾール類では不適となる場合がある。
| 薬品名 | 薬品のSP値 MPa1/2 | PA6との差 | SP値上の目安 | 実用上の評価 |
|---|---|---|---|---|
| 水 | 47.9 | 約19.9 | ◎ | △〜○：溶解しないが吸水と加水分解に注意 |
| メタノール | 29.7 | 約1.7 | × | ○〜△：短時間では概ね良好、長期浸漬確認 |
| エタノール | 26.0 | 約2.0 | △ | ○：常温では概ね良好 |
| IPA | 23.5 | 約4.5 | △ | ○：常温では概ね良好 |
| グリセリン | 36.2 | 約8.2 | ◎ | ○：高温では確認が必要 |
| アセトン | 20.3 | 約7.7 | ○ | ○〜△：応力下、長期接触では注意 |
| MEK | 19.0 | 約9.0 | ◎ | ○〜△：条件により確認が必要 |
| 酢酸エチル | 18.6 | 約9.4 | ◎ | ○〜△：長期接触では確認が必要 |
| トルエン | 18.2 | 約9.8 | ◎ | ○：比較的良好 |
| キシレン | 18.0 | 約10.0 | ◎ | ○：比較的良好 |
| n-ヘキサン | 14.9 | 約13.1 | ◎ | ◎：一般に良好 |
| ジクロロメタン | 20.2 | 約7.8 | ○ | △：応力下、長期接触では注意 |
| クロロホルム | 18.9 | 約9.1 | ◎ | △：条件により膨潤・劣化を確認 |
| ギ酸 | 約24.8 | 約3.2 | △ | ×：PA6を溶解・劣化させる |
| フェノール | 約24.9 | 約3.1 | △ | ×：PA6を溶解・膨潤させる |
| m-クレゾール | 約22.7 | 約5.3 | ○ | ×：PA6の溶剤として知られる |
評価基準は、◎非常に良好、○概ね良好、△注意が必要、×不適である。SP値は初期スクリーニングには有効であるが、PA6では水素結合、酸性薬品、加水分解、結晶化度、吸水状態の影響を必ず考慮する必要がある。
製法
原料
ナイロン6の主原料はε-カプロラクタムである。ε-カプロラクタムは一般にシクロヘキサノンオキシムを経由して製造される場合が多く、工業的には精製されたε-カプロラクタムを開環重合してPA6を得る。
重合方法
ナイロン6は、ε-カプロラクタムの開環重合により製造される。代表的には、水を開始剤としてラクタム環を開環し、高温で重合を進める加水開環重合法が用いられる。用途により、アニオン重合によるキャストナイロン6も用いられる。
| 工程 | 内容 | 注意点 |
|---|---|---|
| 原料精製 | ε-カプロラクタムを精製し、不純物、水分、着色要因を管理する。 | 不純物は分子量、色相、熱安定性に影響する。 |
| 開環 | ε-カプロラクタム環を開き、アミノカルボン酸型の反応種を生成する。 | 水分、温度、触媒条件により反応速度が変化する。 |
| 重合 | アミド結合を形成しながら高分子量化する。 | 分子量、末端基、残留モノマーを制御する。 |
| 脱モノマー | 未反応のカプロラクタムを除去する。 | 残留モノマーは臭気、食品用途、物性に影響する。 |
| ペレット化 | 溶融樹脂をストランド化し、カットしてペレットにする。 | 水分管理とペレット形状の安定が必要である。 |
| コンパウンド | ガラス繊維、炭素繊維、難燃剤、潤滑剤、熱安定剤などを混練する。 | 繊維折損、分散、熱劣化、吸湿を管理する。 |
代表的な反応式
| 反応 | 反応式 |
|---|---|
| ε-カプロラクタムの開環重合 | n C6H11NO → [-NH-(CH2)5-CO-]n |
| 構造単位での表記 | n ε-カプロラクタム → ポリカプロラクタム（ナイロン6） |
添加剤・充填材・強化材
- ガラス繊維：剛性、強度、HDT、寸法安定性を改善する。
- 炭素繊維：高剛性、導電性、低線膨張性を付与する。
- ミネラル：寸法安定性、反り低減、コスト調整に使われる。
- 難燃剤：電気電子用途でUL94 V-0相当を狙う場合に使用される。
- 潤滑剤：摺動性、耐摩耗性、低騒音性を改善する。
- 熱安定剤：高温使用時の酸化劣化や変色を抑える。
- 耐候剤：屋外用途で紫外線劣化を抑える。
詳細な利用用途
| 分野 | 用途例 | 選定理由 | 注意点 |
|---|---|---|---|
| 自動車 | ファン、ブラケット、クリップ、リザーバー部品、燃料関連部品、エンジン周辺部品 | 耐油性、機械強度、耐衝撃性、軽量化に優れる。 | 熱、冷却水、燃料添加剤、加水分解、吸水寸法を確認する。 |
| 電気・電子 | コネクタ、端子台、スイッチ部品、リレー部品、結束部品 | 成形性、靭性、絶縁性、難燃グレード展開がある。 | 吸水による絶縁抵抗低下、寸法変化、難燃規格を確認する。 |
| 機械部品 | ギア、軸受、ブッシュ、ローラー、カム、ライナー | 耐摩耗性、低摩擦性、耐衝撃性が良い。 | 吸水寸法、クリープ、潤滑条件、相手材摩耗を確認する。 |
| 医療 | 器具部品、ハンドル、チューブ、機構部品 | 靭性、耐薬品性、成形性が利用される。 | 医療グレード、生体適合性、滅菌条件、抽出物を確認する。 |
| 食品機械 | ギア、ローラー、ガイド、チューブ、搬送部品 | 耐摩耗性、食品接触対応グレード、切削加工性を利用できる。 | 食品衛生、FDA、EU規制、洗浄剤、温水、吸水を確認する。 |
| 包装・フィルム | 二軸延伸フィルム、共押出フィルム、レトルト包装、真空包装 | 耐ピンホール性、酸素バリア性、耐衝撃性が良い。 | 吸湿によるバリア性変化、熱水処理、食品規格を確認する。 |
| 建築・設備 | ファスナー、ローラー、配管部品、固定具、機械設備部品 | 耐摩耗性、強度、軽量性、加工性を利用できる。 | 屋外UV、吸水、薬品洗浄、長期荷重を確認する。 |
| 繊維 | 衣料、産業資材、漁網、ロープ、モノフィラメント | 強靭性、耐摩耗性、染色性、繊維化しやすさに優れる。 | 吸湿、熱セット、紫外線劣化、薬品処理を確認する。 |
用途別選定
| 用途 | 推奨されるグレード例 | 選定ポイント |
|---|---|---|
| ギア | 摺動PA6、耐摩耗PA6、GF強化PA6 | 摩耗、騒音、吸水寸法、潤滑条件、相手材を確認する。 |
| 軸受・ブッシュ | 摺動PA6、潤滑剤配合PA6、キャストナイロン6 | PV値、摩擦熱、油・水環境、クリープを確認する。 |
| チューブ | 高粘度PA6、耐衝撃PA6、柔軟化PA6 | 耐圧、柔軟性、燃料・油、低温衝撃を確認する。 |
| 筐体 | 標準PA6、難燃PA6、耐衝撃PA6 | 外観、難燃、耐衝撃、寸法安定性を確認する。 |
| フィルム | 高粘度PA6、フィルム用PA6、共押出用PA6 | バリア性、耐ピンホール性、吸湿、食品規格を確認する。 |
| コネクタ | 難燃PA6、GF強化PA6、耐熱安定化PA6 | UL94、CTI、吸水後寸法、はんだ耐熱を確認する。 |
法規制・規格上の注意
- RoHS、REACH、SVHC、ハロゲン規制はグレードごとに確認する必要がある。
- 食品接触用途では、日本の食品衛生法、FDA、EU 10/2011などの適合性をグレード単位で確認する。
- 医療用途では、ISO 10993、生体適合性、滅菌耐性、抽出物、製造変更管理を確認する。
- 電気電子用途では、UL94、UL746、CTI、RTI、難燃剤種別を確認する。
- リサイクル材、着色材、難燃剤、潤滑剤の有無により、適用可能な法規制が変わる。
使用上の注意点
- 吸湿による寸法変化を前提に設計する。
- 乾燥不足による加水分解、強度低下、外観不良に注意する。
- 高温水、蒸気、酸性薬品では加水分解を評価する。
- 応力が残る成形品では、薬品接触による割れや白化を確認する。
- ガラス繊維強化品では反り、ウェルド強度、金型摩耗、異方性を確認する。
- アウトガス、残留モノマー、臭気が問題となる用途では、低揮発グレードを検討する。
関連材料との比較
| 比較材料 | 特徴 | ナイロン6との違い |
|---|---|---|
| ナイロン66（PA66） | PA6より融点、耐熱性、剛性が高い。 | PA6は成形性、靭性、加工しやすさに優れる場合がある。耐熱重視ならPA66、汎用性と加工性ならPA6を検討する。 |
| ナイロン46（PA46） | 高結晶性で耐熱性、剛性、耐疲労性に優れる。 | PA46は高温電装部品向け、PA6はコストと加工性に優れる。 |
| ナイロン12（PA12） | 吸水率が低く、寸法安定性と柔軟性に優れる。 | PA12は低吸水・柔軟用途に向き、PA6は強度、剛性、コスト面で有利な場合がある。 |
| ポリアセタール（POM） | 低吸水、摺動性、寸法安定性、耐疲労性に優れる。 | 精密ギアや寸法安定性ではPOMが有利な場合がある。PA6は耐衝撃性、靭性、フィルム・繊維用途で有利である。 |
| ポリブチレンテレフタレート（PBT） | 低吸水、電気特性、寸法安定性、耐薬品性に優れる。 | コネクタや電装部品ではPBTが有利な場合がある。PA6は靭性、耐摩耗性、低温衝撃性に優れる。 |
| ポリエチレンテレフタレート（PET） | 剛性、寸法安定性、ガスバリア性に優れる。 | フィルムではPETは寸法安定性、PA6は耐ピンホール性や耐衝撃性が評価される。 |
| ポリフェニレンサルファイド（PPS） | 耐熱性、耐薬品性、寸法安定性、難燃性に優れるスーパーエンプラである。 | PPSは高温・耐薬品用途向けで高価である。PA6は成形性、靭性、コストに優れる。 |
| ポリエーテルエーテルケトン（PEEK） | 非常に高い耐熱性、耐薬品性、機械強度を持つ。 | PEEKは高性能だが高価である。PA6は一般機械部品、自動車部品、量産用途で使いやすい。 |
代替材料比較
| 比較 | PA6を選ぶ場合 | 相手材料を選ぶ場合 |
|---|---|---|
| PA6 vs PA66 | 成形性、靭性、コスト、低温衝撃性を重視する場合 | 耐熱性、剛性、HDTを重視する場合 |
| PA6 vs POM | 耐衝撃性、耐摩耗性、フィルム・繊維用途を重視する場合 | 低吸水、寸法安定性、精密摺動を重視する場合 |
| PA6 vs PBT | 靭性、耐摩耗性、柔軟性を重視する場合 | 電気特性、低吸水、寸法安定性を重視する場合 |
| PA6 vs PPS | コスト、靭性、加工性を重視する場合 | 高温、難燃、耐薬品、低吸水を重視する場合 |
| PA6 vs 金属 | 軽量化、低騒音、無給油化、防錆を重視する場合 | 高剛性、高荷重、高温、高寸法精度を重視する場合 |
代表的なメーカー
| メーカー | 代表製品・ブランド | 概要 |
|---|---|---|
| 東レ株式会社 | アミラン（AMILAN） | 日本の代表的なナイロン樹脂メーカーの一つであり、PA6、PA66、共重合ナイロンなどのグレードを展開している。 |
| UBE株式会社 | UBE NYLON | ナイロン6、ナイロン12などを展開するメーカーであり、射出成形、押出、フィルム、繊維用途などに対応する。 |
| ユニチカ株式会社 | ナイロン樹脂、ナイロンフィルム関連製品 | フィルム、繊維、樹脂関連でナイロン材料を扱う日本メーカーである。 |
| BASF SE | Ultramid B | PA6系の代表ブランドを持つグローバルメーカーであり、自動車、電気電子、フィルム用途などに展開している。 |
| DOMO Chemicals | TECHNYL、DOMAMID | ポリアミド材料を展開するグローバルメーカーであり、PA6、PA66、強化グレードなどを扱う。 |
| LANXESS | Durethan | PA6、PA66を中心としたエンジニアリングプラスチックを展開し、自動車・電気電子分野で使用される。 |
| EMS-GRIVORY | Grilon | ポリアミド系樹脂を展開するメーカーであり、PA6系を含む各種高機能グレードを扱う。 |
| Envalior | Akulon | PA6、PA66などのポリアミド材料を展開するグローバルメーカーであり、自動車、電気電子、包装用途に使用される。 |
| AdvanSix | Aegis | ナイロン6樹脂、フィルム、繊維用途向け材料を展開するメーカーである。 |
代表製品・ブランドは一例であり、地域、用途、グレード、販売体制により入手性が異なる。食品接触、医療、難燃、電気電子用途では、メーカーの最新版データシート、UL登録、規制適合証明を確認する必要がある。
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