概要
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 材料名 | ナイロン66 |
| 略記号 | PA66 |
| IUPAC | Poly[imino(1,6-dioxohexamethylene)iminohexamethylene](代表表記) |
| 英語名 | Polyamide 66 / Nylon 66 |
| 日本語名 | ポリアミド66、66ナイロン、6,6-ナイロン |
| 分類 | 脂肪族ポリアミド、結晶性熱可塑性樹脂 |
| プラスチック分類 | エンジニアリング・プラスチック |
| 代表構造 | [−NH−(CH₂)₆−NH−CO−(CH₂)₄−CO−]ₙ |
| CAS No. | 32131-17-2(ポリアミド66として一般に用いられる番号) |
| 構造・主成分 | ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の等モル塩を重縮合した脂肪族ポリアミド |
| 主な用途 | 自動車機構部品、電気コネクタ、ギア、軸受、結束バンド、工業用繊維、フィルム、射出成形部品 |
ナイロン66は、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸から得られる代表的な脂肪族ポリアミドである。ナイロン6と並ぶ主要なポリアミド系エンジニアリングプラスチックであり、融点が比較的高く、乾燥状態では高い強度、剛性、耐摩耗性、耐疲労性、耐油性を示す。
結晶性が高く、ガラス繊維強化、難燃、耐熱、耐衝撃、摺動、導電などの改質自由度が大きい。一方、アミド結合が水素結合を形成するため吸湿性があり、吸水により寸法、弾性率、強度、衝撃性、電気特性が変化する。材料選定では絶乾値だけでなく、23℃・50%RH調節後または使用湿度での物性を確認する必要がある。
実使用では、グレード、強化材含有率、含水状態、温度、薬品濃度、荷重、応力、使用時間、成形履歴を確認する必要がある。
特徴
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 長所 | 高い融点と耐熱性、優れた強度・剛性、耐摩耗性、耐疲労性、耐油・耐燃料性、自己潤滑性、金属代替の実績が多い。 |
| 短所 | 吸湿による寸法・弾性率・電気特性の変化、強酸や高温水・蒸気による加水分解、乾燥不足時の分子量低下、成形温度が高い。 |
| 外観 | 自然色は乳白色から淡黄白色で、結晶化度や肉厚により半透明から不透明となる。 |
| 耐熱性 | 非強化材の融点は一般に約255~265℃。HDT、連続使用温度は荷重、強化材、熱安定化処方により大きく変化する。 |
| 耐薬品性 | 油、脂肪族炭化水素、アルカリに比較的良好であるが、強酸、フェノール類、濃厚無機酸、熱水、酸化剤には注意が必要である。 |
| 加工性 | 射出成形、押出成形、繊維・フィルム成形に適する。吸湿性が高いため予備乾燥と開封後管理が重要である。 |
| 分類上の注意 | PA66は脂肪族ポリアミドである。PA6、PA46、PA610、PA612、PA11、PA12、PPAなどとはモノマー構成、吸水、融点、加工温度が異なる。 |
構造式

代表的な繰返し単位は、−NH−(CH₂)₆−NH−CO−(CH₂)₄−CO−である。ヘキサメチレンジアミン由来の炭素数6のジアミン部分と、アジピン酸由来の炭素数6のジカルボン酸部分から「66」と呼ばれる。
アミド結合間の水素結合により結晶性、強度、耐熱性が高まる一方、水分子とも強く相互作用するため吸湿性を示す。共重合、末端基制御、エラストマー改質、芳香族ポリアミドとのアロイ化、GF・CF・無機フィラー充填などにより性能が調整される。
種類・代表グレード
| グレード区分 | 主な改質方法 | 代表的特徴 | 主な注意点 | 主用途 |
|---|---|---|---|---|
| 非強化・標準 | 無充填PA66 | 靭性、耐摩耗、流動性のバランス | 吸湿寸法変化、剛性は強化材より低い | 一般機構部品、結束バンド、ギア |
| 一般射出成形 | 分子量・流動性を射出向けに調整 | 量産性、複雑形状への充填性 | 乾燥不足と滞留に注意 | コネクタ、機構部品、筐体内部品 |
| 高粘度・押出 | 高分子量化 | 溶融張力、靭性 | 射出流動性が低い | チューブ、棒、シート、フィルム |
| 耐熱安定 | 熱安定剤、銅系安定剤等 | 高温長期の強度保持 | 色調、電気特性、用途規制を確認 | エンジンルーム、温調部品 |
| 耐衝撃 | エラストマー改質 | 低温衝撃性、ノッチ耐性 | 剛性・耐熱の低下 | クリップ、ハウジング |
| 難燃 | ハロゲン系または非ハロゲン系難燃処方 | UL 94 V-0等を狙えるグレードが存在 | 厚さ、色、電気特性、腐食性を個別確認 | コネクタ、リレー、電装部品 |
| GF強化 15~50質量% | ガラス繊維補強 | 剛性、強度、HDT、クリープ、寸法安定性向上 | 異方性、反り、ウェルド低下、繊維浮き | 構造部品、金属代替、コネクタ |
| CF強化 | 炭素繊維補強 | 高剛性、導電性、低線膨張 | 高価格、摩耗性、電気絶縁用途には不向き | 精密構造、摺動、静電対策 |
| 摺動・低摩擦 | PTFE、MoS₂、シリコーン、固体潤滑剤等 | 摩擦・摩耗の低減 | 相手材、PV条件、添加剤移行を確認 | ギア、軸受、ブッシュ |
| 食品接触・医療 | 添加剤・着色剤を用途規制に適合させた個別グレード | トレーサビリティ、溶出管理 | 材料群全体の適合ではない | 食品機械、医療機器の限定部品 |
成形加工
| 加工方法 | 適性 | 理由・主な注意点 |
|---|---|---|
| 射出成形 | ◎ | 主要加工法。高温金型で結晶化と表面性を調整する。乾燥不足はシルバー、分子量低下の原因となる。 |
| 押出成形 | ○ | 高粘度グレードを用いる。チューブ、棒、シート、モノフィラメント等。 |
| ブロー成形 | △ | 高溶融張力グレードが必要で一般射出材は不向き。 |
| インフレーション成形 | △ | フィルム専用高粘度・共重合系を選定する。 |
| Tダイフィルム成形 | ○ | フィルムグレードで可能。吸湿、厚みむら、結晶化管理が重要。 |
| 真空・圧空成形 | △ | シートの温度窓が狭く、結晶化と吸湿管理が必要。 |
| 圧縮成形 | △ | 試作・厚肉品では可能だが一般量産では射出が中心。 |
| 3Dプリント | ○ | フィラメントや粉末材料が存在。吸湿、反り、層間接着に注意。 |
| 切削加工 | ○ | 丸棒・板材で可能。吸湿・発熱による寸法変化に注意。 |
| 超音波・振動溶着 | ○ | 結晶性樹脂のため設計条件に依存。振動溶着は大型部品で実績が多い。 |
| 接着 | △ | 表面処理、プライマー、2液反応型接着剤の選定が必要。 |
| 塗装・印刷・めっき | △ | 表面洗浄、プラズマ・コロナ処理、プライマーで改善する。 |
代表的な成形条件
| 項目 | 単位 | 代表範囲・状態 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 予備乾燥 | ℃ | 80~100 | メーカー推奨を優先。除湿乾燥機を用いる。 |
| 乾燥時間 | h | 4~12 | 吸湿量、ペレット履歴、乾燥機性能に依存。 |
| 許容含水率 | % | 0.1~0.2以下を目安 | 高外観・高強度用途ではより厳格な管理を要する場合がある。 |
| シリンダー温度・供給部 | ℃ | 250~275 | グレードと成形機により調整。 |
| シリンダー温度・圧縮部 | ℃ | 270~290 | 過度な滞留と局所過熱を避ける。 |
| シリンダー温度・計量部 | ℃ | 280~300 | 難燃・耐熱グレードはメーカー条件を優先。 |
| ノズル温度 | ℃ | 275~295 | 糸引き、閉塞、固化に注意。 |
| 金型温度 | ℃ | 60~100 | 外観・結晶化・寸法安定性重視では80℃以上が選ばれる場合がある。 |
| 射出圧力 | MPa | 70~140 | 形状、流動長、GF量に依存。 |
| 背圧 | MPa | 3~10 | 過度なせん断発熱と繊維破損を避ける。 |
| 成形収縮率・流動方向 | % | 1.0~2.0 | 非強化標準グレードの目安。GF強化材は低下する。 |
| 成形収縮率・流動直角方向 | % | 1.2~2.2 | 非強化標準グレードの目安。形状・ゲートで変化。 |
| アニール | - | 必要に応じ実施 | 100~150℃程度で残留応力・結晶化を調整する例があるが、寸法変化を実測する。 |
代表的な物性値又は機械的性質
以下は非強化・無充填・標準グレードを中心とする代表範囲である。乾燥状態と吸湿状態では特に弾性率、強度、伸び、寸法、電気特性が変化するため、比較機能へ登録する場合は材料状態を分ける必要がある。
物理的性質
| 項目 | 単位 | 代表範囲 | 比較用代表値 | 試験規格・条件 | 材料状態 | 信頼度 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 密度 | g/cm³ | 1.13~1.15 | 1.14 | ISO 1183等 | 絶乾~成形直後 | A~B |
| 比重 | 無次元 | 1.13~1.15 | 1.14 | 代表値 | 絶乾 | B |
| 吸水率・24時間 | % | 1.0~1.5 | 1.2 | ASTM D570等 | 23℃水浸漬 | B |
| 平衡吸水率 | % | 2.0~3.0 | 2.5 | 23℃・50%RHの代表範囲 | 調湿後 | B |
| 飽和吸水率 | % | 7.0~9.0 | 8.0 | 水中飽和の目安 | 水中浸漬後 | B |
| 成形収縮率・流動方向 | % | 1.0~2.0 | 1.5 | 金型・肉厚依存 | 成形直後 | B |
| 線膨張係数 | 10⁻⁵/K | 7~10 | 8.5 | 流動方向、非強化目安 | 絶乾 | C |
| 硬度 | ロックウェル | R110~R125 | R120 | 尺度R | 乾燥状態 | B |
| 外観 | - | 乳白色~淡黄白色 | - | 色・結晶化度依存 | - | A |
機械的性質
| 項目 | 単位 | 代表範囲 | 比較用代表値 | 試験規格・条件 | 材料状態 | 信頼度 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 引張強さ・降伏 | MPa | 75~90 | 82 | ISO 527 / ASTM D638相当 | 絶乾 | B |
| 引張強さ・破断 | MPa | 60~85 | 72 | グレード・含水率依存 | 絶乾 | C |
| 引張弾性率 | GPa | 2.6~3.3 | 3.0 | ISO 527相当 | 絶乾 | B |
| 引張破断伸び | % | 20~80 | 50 | 試験速度・含水率依存 | 絶乾 | C |
| 曲げ強さ | MPa | 90~120 | 105 | ISO 178相当 | 絶乾 | B |
| 曲げ弾性率 | GPa | 2.5~3.2 | 2.9 | ISO 178相当 | 絶乾 | B |
| 圧縮強さ | MPa | 80~110 | 95 | 代表値、規格差あり | 絶乾 | C |
| アイゾット衝撃強さ・ノッチ付き | kJ/m² | 4~8 | 6 | ISO 180相当、23℃ | 絶乾 | B |
| シャルピー衝撃強さ・ノッチ付き | kJ/m² | 4~10 | 7 | ISO 179相当、23℃ | 絶乾 | C |
熱的性質
| 項目 | 単位 | 代表範囲 | 比較用代表値 | 試験規格・条件 | 材料状態 | 信頼度 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ガラス転移温度 | ℃ | 45~60 | 50 | DSC/DMAで差がある | 乾燥状態 | B |
| 融点 | ℃ | 255~265 | 260 | DSC | - | A |
| 結晶化温度 | ℃ | 220~250 | 235 | 冷却条件依存 | - | C |
| HDT・0.45 MPa | ℃ | 180~240 | 220 | ISO 75 / ASTM D648相当 | 絶乾 | C |
| HDT・1.80 MPa | ℃ | 65~90 | 75 | 非強化標準グレード | 絶乾 | B |
| ビカット軟化温度 | ℃ | 230~250 | 240 | 荷重条件依存 | 絶乾 | C |
| 連続使用温度 | ℃ | 80~120 | 100 | 無充填標準材の一般的目安 | - | C |
| 短時間耐熱温度 | ℃ | 150~180 | 165 | 荷重・時間依存 | - | C |
| 熱伝導率 | W/(m・K) | 0.23~0.30 | 0.26 | 23℃代表値 | 絶乾 | C |
| 比熱 | J/(g・K) | 1.5~1.8 | 1.7 | 23℃付近 | 絶乾 | C |
電気的性質・燃焼性
| 項目 | 単位 | 代表範囲 | 比較用代表値 | 試験規格・条件 | 材料状態 | 信頼度 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 体積抵抗率 | Ω・cm | 10¹³~10¹⁵ | 1×10¹⁴ | 乾燥状態の目安 | 絶乾 | C |
| 絶縁破壊強さ | kV/mm | 15~25 | 20 | 厚さ・電極依存 | 絶乾 | C |
| 比誘電率・1 kHz | 無次元 | 3.5~4.2 | 3.8 | 吸湿で上昇 | 絶乾 | C |
| 誘電正接・1 kHz | 無次元 | 0.01~0.03 | 0.02 | 吸湿で上昇 | 絶乾 | C |
| 耐トラッキング性・CTI | V | グレード依存 | - | 難燃剤、着色剤、吸湿に依存 | - | C |
| UL 94燃焼性 | 等級 | HB~V-0 | - | グレード、厚さ、色ごとの認定値を確認 | - | A |
| 限界酸素指数・LOI | % | 22~28 | 24 | 非難燃~難燃処方で変化 | - | C |
強化グレードの代表比較
| グレード | 強化材含有率 質量% | 密度 g/cm³ | 引張強さ MPa | 曲げ弾性率 GPa | ノッチ衝撃 kJ/m² | HDT 1.80 MPa ℃ | 連続使用温度目安 ℃ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 非強化標準 | 0 | 1.14 | 82 | 3.0 | 6 | 75 | 100 |
| GF15 | 15 | 1.25~1.28 | 110~150 | 5~7 | 5~8 | 220~250 | 120~150 |
| GF30 | 30 | 1.35~1.40 | 150~210 | 8~12 | 5~10 | 240~260 | 140~180 |
| GF50 | 50 | 1.50~1.60 | 190~260 | 14~19 | 5~10 | 250~260 | 150~200 |
| CF強化 | 20~30 | 1.20~1.35 | 160~230 | 12~20 | 3~8 | 240~260 | 150~200 |
耐薬品性
| 薬品名 | 濃度 | 温度 | 接触時間 | 応力 | 評価 | 主な劣化形態 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 水 | 100% | 23℃ | 長期浸漬 | 無応力 | △ | 吸水、寸法増加、剛性低下 | 強度・寸法の湿度平衡評価が必要 |
| 温水 | 100% | 80℃ | 1000 h | 無応力 | △ | 吸水、加水分解、強度低下 | 熱安定化・加水分解安定グレードを検討 |
| 水蒸気 | 飽和 | 100℃以上 | 反復 | 応力あり | × | 加水分解、脆化、変形 | 長期蒸気用途には原則慎重 |
| 塩酸 | 10% | 23℃ | 168 h | 無応力 | × | 酸加水分解、強度低下 | 希薄・短時間でも実測必須 |
| 硫酸 | 10% | 23℃ | 168 h | 無応力 | × | 溶解・分解の可能性 | 濃度上昇で著しく悪化 |
| 酢酸 | 10% | 23℃ | 168 h | 無応力 | △ | 吸収、加水分解 | 温度・濃度依存 |
| 水酸化ナトリウム | 10% | 23℃ | 168 h | 無応力 | ○ | 長期高温で劣化の可能性 | 濃厚・高温は確認 |
| エタノール | 99% | 23℃ | 168 h | 無応力 | ○ | 軽微な吸収、物性変化 | 水分混入と応力を確認 |
| IPA | 99% | 23℃ | 168 h | 無応力 | ○ | 比較的影響小 | 長期・高温は確認 |
| グリセリン | 100% | 23℃ | 168 h | 無応力 | ○ | 吸湿促進の可能性 | 含水系では寸法変化に注意 |
| アセトン | 100% | 23℃ | 168 h | 無応力 | ○ | 一般に大きな溶解は生じにくい | 残留応力と温度を確認 |
| MEK | 100% | 23℃ | 168 h | 無応力 | ○ | 一般に比較的良好 | グレード差を確認 |
| 酢酸エチル | 100% | 23℃ | 168 h | 無応力 | ○ | 軽微な吸収の可能性 | 高温長期は確認 |
| トルエン | 100% | 23℃ | 168 h | 無応力 | ◎ | 影響が小さい傾向 | 添加剤抽出は確認 |
| n-ヘキサン | 100% | 23℃ | 168 h | 無応力 | ◎ | 影響が小さい傾向 | 燃料混合系は別評価 |
| ジクロロメタン | 100% | 23℃ | 168 h | 無応力 | △ | 膨潤・物性低下の可能性 | 応力下での割れを確認 |
| フェノール | 100% | 23℃ | 短時間 | 無応力 | × | 強い相互作用、溶解・膨潤 | PA溶媒として作用し得る |
| ギ酸 | 90%以上 | 23℃ | 短時間 | 無応力 | × | 溶解・分解 | PAの溶媒として用いられる |
| エンジン油 | 市販油 | 100℃ | 1000 h | 応力あり | ○ | 油自体には良好、添加剤・酸化物に注意 | 熱老化との複合評価 |
| ガソリン | 市販燃料 | 23~60℃ | 1000 h | 応力あり | ○ | 比較的良好 | エタノール混合率、酸化燃料を確認 |
| エチレングリコール水溶液 | 50% | 90~120℃ | 1000 h | 応力あり | △ | 加水分解、添加剤影響 | 自動車冷却系は専用グレードと実液試験 |
| 次亜塩素酸ナトリウム | 0.1% | 23℃ | 168 h | 無応力 | △ | 酸化、変色、脆化 | 有効塩素、pH、温度、更新頻度を確認 |
評価は材料群としての一般的な目安であり、配合、結晶化度、含水率、残留応力、温度、濃度、接触時間により変化する。実部品では浸漬試験だけでなく、荷重・残留応力を与えた状態で評価する必要がある。
SP値(溶解度パラメータ)
ナイロン66の代表的なHildebrand SP値は、文献・含水状態・推算法により概ね22~28 MPa1/2程度として扱われることがある。代表値を1つ置く場合は約25 MPa1/2を目安とするが、ポリアミドは強い水素結合、結晶性、酸・塩基反応、加水分解の影響が大きく、単一のSP値だけで溶解性や耐薬品性を判定できない。
溶解性の目安
| SP値差 Δδ MPa1/2 | 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
| 溶剤 | SP値 MPa1/2 | PA66との差 | SP差による目安 | 実務上の補正 |
|---|---|---|---|---|
| 水 | 47.9 | 22.9 | ◎ | SP差は大きいが強い吸湿と加水分解を示すため、実耐性は単純評価不可 |
| メタノール | 29.6 | 4.6 | △ | 水素結合性が高く吸収に注意 |
| エタノール | 26.0 | 1.0 | △ | SP差は小さいが結晶性により常温溶解しにくい |
| IPA | 23.5 | 1.5 | △ | 短時間では概ね良好でも長期吸収を確認 |
| アセトン | 19.9 | 5.1 | ○ | 一般に常温では大きな溶解は生じにくい |
| MEK | 19.0 | 6.0 | ○ | 比較的良好 |
| 酢酸エチル | 18.2 | 6.8 | ○ | 比較的良好 |
| トルエン | 18.2 | 6.8 | ○ | 一般に良好 |
| n-ヘキサン | 14.9 | 10.1 | ◎ | 非極性で影響が小さい傾向 |
| フェノール | 24.7 | 0.3 | × | 水素結合・酸性相互作用により溶解性が高い |
| ギ酸 | 27.6 | 2.6 | × | 酸反応と水素結合によりPAを溶解し得る |
製法

ナイロン66は、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸を等モルで中和してナイロン塩を調製し、水溶液を濃縮した後、加圧加熱下で予備重合し、減圧または不活性ガス下で溶融重縮合して製造する。等モル比のずれは末端基濃度と分子量へ影響するため、原料純度と当量管理が重要である。
代表反応は、n H₂N−(CH₂)₆−NH₂ + n HOOC−(CH₂)₄−COOH → [−NH−(CH₂)₆−NH−CO−(CH₂)₄−CO−]ₙ + 約2n H₂O と表せる。実際には末端基、環状オリゴマー、副反応、分子量調整剤を含むため理想式とは一致しない。
重合後はストランド化・冷却・ペレット化し、必要に応じて固相重合、乾燥、ガラス繊維、難燃剤、熱安定剤、耐衝撃改質剤、潤滑剤、顔料などを二軸押出機でコンパウンドする。
詳細な利用用途
| 用途 | 適性 | 採用理由 | 主な注意点 |
|---|---|---|---|
| ギア・軸受・ブッシュ | ◎ | 耐摩耗、疲労、自己潤滑性 | 吸湿寸法変化、PV値、相手材摩耗を確認 |
| 自動車エンジンルーム | ○ | 耐熱・耐油、GF強化で金属代替 | 熱水、冷却液、熱酸化、振動、長期クリープを評価 |
| 燃料系部品 | ○ | 耐燃料性、強度 | アルコール混合燃料、透過、抽出物、法規を確認 |
| 電気コネクタ・ソケット | ◎ | 高剛性、高融点、難燃グレードが豊富 | 吸湿時の寸法・電気特性、リフロー温度はPPA等と比較 |
| 一般筐体 | ○ | 強度、耐衝撃 | 外観、吸湿、耐候性、難燃性を確認 |
| チューブ・ホース | ○ | 耐摩耗、耐油、靭性 | 高粘度押出グレード、柔軟性、耐加水分解を確認 |
| フィルム・包装 | △ | 耐ピンホール性、耐油性 | 吸湿、透明性、バリア性、食品適合を確認 |
| 食品機械部品 | ○ | 耐摩耗、機械強度 | 食品接触適合グレード、洗浄薬品、熱水、摩耗粉を確認 |
| 医療機器部品 | △ | 強度、成形性 | 医療グレード、滅菌、抽出物、ISO 10993等を個別確認 |
| 屋外部品 | △ | 耐候安定化グレードで使用可能 | UV、吸湿、凍結融解、顔料を確認 |
| 半導体・真空装置 | △ | 機械強度、耐摩耗 | 吸湿、アウトガス、イオン汚染、真空中寸法を確認 |
寸法精度・設計上の注意
| 項目 | 実務上の注意 |
|---|---|
| 吸湿寸法変化 | 成形直後の絶乾寸法から使用湿度平衡まで膨張する。精密部品では実使用湿度で寸法公差を設定する。 |
| 異方性・反り | GF強化材は流動方向と直角方向で収縮率・線膨張が異なる。ゲート位置、肉厚、繊維配向をCAEと実成形で確認する。 |
| クリープ | 温度、湿度、応力で大きく増加する。短時間引張強さを設計許容応力として使用しない。 |
| ウェルド・ノッチ | ウェルド部、急角部、ねじボス、インサート周辺で強度が低下しやすい。十分なR、肉厚遷移、締付管理を行う。 |
| 金属インサート | 成形収縮と吸湿膨張による周方向応力を考慮し、ローレット、肉厚、予熱条件を最適化する。 |
| アニール | 残留応力低減と結晶化促進に有効な場合があるが、収縮・反り・酸化が生じるため実部品で条件を決める。 |
品質・成形不良
| 不良 | 材料側の要因 | 成形条件側の要因 | 影響 | 主な対策 |
|---|---|---|---|---|
| シルバーストリーク | ペレット吸湿、加水分解ガス | 乾燥不足、高温滞留 | 外観不良、強度低下 | 除湿乾燥、材料管理、滞留短縮 |
| 変色・黒点 | 熱酸化、滞留樹脂、異物 | 高温、デッドスポット | 外観、物性低下 | 温度・滞留管理、適切なパージ |
| 反り | 収縮差、繊維配向 | 肉厚差、偏肉、ゲート不適 | 寸法不良 | 金型温度均一化、ゲート・肉厚最適化 |
| ウェルドライン | 流動合流、低温 | 多点ゲート、低金型温度 | 局部強度低下 | 金型温度・速度改善、ベント、形状見直し |
| ガス焼け | 圧縮空気、分解ガス | 高速充填、ベント不足 | 焦げ、脆化 | ベント改善、速度段階制御 |
| 繊維浮き | GF配向、表面固化 | 低金型温度、高せん断 | 外観不良 | 金型温度、速度、GF長・表面処方を調整 |
| バリ | 低粘度、高圧、型締不足 | 高樹脂温度、摩耗金型 | 外観・組立不良 | 圧力低減、型締・金型保全 |
注意点・劣化故障モード
| 劣化現象 | 主な原因 | 発生しやすい条件 | 影響 | 予防策 | 推奨確認試験 |
|---|---|---|---|---|---|
| 吸湿 | アミド基と水の相互作用 | 高湿度、水浸漬 | 寸法増加、剛性・絶縁低下、靭性上昇 | 実使用湿度で設計、調湿管理 | 吸水率・寸法・物性測定 |
| 加水分解 | 水と熱による分子鎖切断 | 熱水、蒸気、冷却液、酸・アルカリ | 分子量低下、脆化、亀裂 | 加水分解安定グレード、温度低減 | 実液浸漬後の引張・分子量測定 |
| 熱酸化劣化 | 酸素存在下の高温暴露 | 120℃以上の長時間、金属触媒 | 変色、脆化、強度低下 | 熱安定剤、遮熱、酸素抑制 | 熱老化後の強度保持率 |
| 応力割れ | 薬品吸収と残留・外部応力 | ノッチ、圧入、締結、溶剤接触 | 白化、亀裂、破断 | 応力低減、R付与、薬品変更 | 定ひずみ・定荷重ESC試験 |
| クリープ破壊 | 粘弾性変形 | 高温、高湿、持続荷重 | 締結力低下、変形、破断 | GF強化、応力低減、金属併用 | 温湿度条件下クリープ試験 |
| 紫外線劣化 | 光酸化 | 屋外、薄肉、無着色 | 退色、表面亀裂、脆化 | 耐候安定剤、カーボンブラック、塗装 | キセノンアーク試験 |
| アウトガス・溶出 | 水分、低分子、添加剤 | 真空、高温、食品・薬液接触 | 汚染、臭気、接点不良 | 低抽出グレード、十分な乾燥 | TML/CVCM、GC-MS、溶出試験 |
| 摩耗粉 | 摺動摩耗 | 高PV、粗い相手材、無潤滑 | 寸法損失、異物発生 | 摺動グレード、相手材・潤滑最適化 | 摩擦摩耗試験 |
法規制・認証
| 規制・認証 | 一般的な位置付け | 確認事項 |
|---|---|---|
| RoHS・REACH・SVHC | 一般に対応可能なグレードが存在 | メーカー、グレード、色、添加剤、製造拠点ごとの宣言書を確認する。 |
| FDA・EU食品接触・日本食品衛生法 | 適合グレードが存在 | 使用温度、食品種、接触時間、総溶出・個別移行、着色剤を確認する。 |
| USP Class VI・ISO 10993 | 医療用個別グレードで評価例がある | 材料群全体の適合ではない。滅菌方法、変更管理、長期供給を確認する。 |
| UL認証 | 多数の認定グレードが存在 | UL 94、RTI、CTI、厚さ、色、認定ファイルを個別確認する。 |
| PFAS関連規制 | 摺動剤・難燃剤・加工助剤に影響する可能性 | PA66主鎖は通常PFASではないが、配合添加剤をサプライヤーへ確認する。 |
| リサイクル表示 | 熱可塑性でマテリアルリサイクル可能 | 吸湿、熱履歴、混合材、GF長低下により物性が低下する。ISO 11469等の表示を検討する。 |
環境・供給性
| 項目 | 評価・内容 |
|---|---|
| 熱可塑性・リサイクル | 再溶融可能であるが、加水分解・熱酸化・繊維短尺化により再生材物性が低下する。乾燥と混合比管理が必要である。 |
| バイオベース | バイオ由来中間体を用いるマスバランス型・開発品が存在するが、生分解性とは別概念である。 |
| 焼却 | 窒素を含むため燃焼条件によりNOx、CO、HCN等の発生可能性がある。適切な燃焼・排ガス処理が必要である。 |
| 価格区分 | 中価格。GF、難燃、耐熱、摺動、医療等は比較的高価格となる。 |
| 国内入手性 | 良好。ペレット、板、丸棒、チューブ、フィルム、繊維など複数形態が流通する。 |
| 少量購入 | 切削用素材や一般グレードは比較的入手しやすいが、特殊色・特殊認証グレードはMOQと納期を要する場合がある。 |
関連材料との比較
| 比較材料 | 特徴 | ナイロン66との違い |
|---|---|---|
| ナイロン6(PA6) | 靭性、成形性、コストバランスに優れる | PA66は融点、耐熱、乾燥剛性が高い。PA6は加工温度が低く、衝撃性で有利な場合がある。 |
| ポリアミド(PA) | ナイロン類全般の総称 | PA66はポリアミド群の一種であり、炭素数6のジアミンと炭素数6の二酸から構成される。 |
| MXD6ナイロン | 半芳香族で高剛性、低吸水、ガスバリア性 | PA66は流通性、耐摩耗、汎用性で有利。MXD6は寸法・バリア性で有利。 |
| ポリアセタール(POM) | 低吸水、摺動、疲労、寸法安定性 | PA66は耐熱・耐衝撃・耐油で有利な場合がある。POMは湿度寸法安定性に優れる。 |
| ポリブチレンテレフタレート(PBT) | 低吸水、電気特性、成形性 | PA66は耐摩耗・靭性で有利。PBTはコネクタ等で寸法安定性に優れる。 |
| ポリエチレンテレフタレート(PET) | 剛性、耐薬品、フィルム・ボトル用途 | PA66は耐摩耗・耐衝撃・機構部品用途に向く。PETは低吸水と透明用途で有利。 |
| ポリフェニレンサルファイド(PPS) | 高耐熱、低吸水、耐薬品、難燃 | PA66は靭性、加工性、コストで有利。PPSは高温・薬品・寸法安定性で優れる。 |
| 変性ポリフェニレンエーテル(m-PPE) | 低吸水、電気特性、寸法安定性 | PA66は耐油・耐摩耗・機械強度で有利。m-PPEは低吸水と電装筐体で有利。 |
代表的なメーカー
| メーカー | 代表製品・ブランド | 概要 |
|---|---|---|
| 旭化成 | LEONA | PA66系エンジニアリングプラスチック。強化、耐熱、難燃、摺動などを展開。 |
| 東レ | AMILAN | PA6、PA66を含むナイロン樹脂ブランド。射出、押出、繊維など幅広い。 |
| BASF | Ultramid A | PA66を含むポリアミド材料。自動車、電気・電子、工業用途で展開。 |
| Ascend Performance Materials | Vydyne | PA66樹脂・コンパウンドの代表ブランド。汎用、強化、難燃、耐熱等。 |
| Celanese | Zytel / Frianyl / Celanyl | PA66を含むエンジニアリング材料群。強化、難燃、高耐熱などを展開。 |
| DOMO Chemicals | TECHNYL | PA6、PA66、共重合ポリアミドを含むエンプラブランド。 |
| RadiciGroup | Radilon | PA66を含むポリアミドコンパウンド。自動車、電気、工業用途に展開。 |
ブランドにはPA66以外のポリアミド、アロイ、共重合体を含む場合がある。採用時は樹脂ベース、強化材、難燃剤、認証、製造拠点、変更管理を個別に確認する必要がある。
関連キーワード
ナイロン66、 ポリアミド、 ナイロン6、 MXD6ナイロン、 PBT、 POM、 PPS、 SP値、 耐薬品性、 エンジニアリングプラスチック、 ヘキサメチレンジアミン、 アジピン酸、 ガラス繊維強化PA66、 吸湿、 加水分解、 射出成形、 UL 94
比較用評価スコア
| 評価項目 | スコア 0~5 | 評価理由 |
|---|---|---|
| 引張強度 | 4 | 乾燥状態で高いが吸湿により低下する。 |
| 剛性 | 4 | 非強化でも高く、GF強化で大幅に向上する。 |
| 衝撃強度 | 4 | 靭性は良好で耐衝撃グレードもある。 |
| 耐熱性 | 4 | 融点が高く、強化・耐熱グレードの選択肢が多い。 |
| 低温特性 | 3 | 一般に良好だが含水率、ノッチ、改質に依存する。 |
| 耐薬品性 | 3 | 油・燃料には良好だが、酸、熱水、フェノール等に弱い。 |
| 耐候性 | 2 | 無安定材はUV劣化しやすく、耐候処方が必要。 |
| 耐加水分解性 | 2 | 熱水・蒸気で分子量低下が問題となる。 |
| 寸法安定性 | 2 | 吸湿寸法変化が大きい。GF強化で改善する。 |
| 低吸水性 | 1 | 主要エンプラの中では吸水が大きい。 |
| 摺動性 | 4 | 耐摩耗・自己潤滑性が良好。 |
| 電気絶縁性 | 3 | 乾燥時は良好だが吸湿で低下する。 |
| 成形加工性 | 4 | 射出・押出に適するが乾燥と高温管理が必要。 |
| リサイクル性 | 3 | 熱可塑性で再溶融可能だが加水分解と熱履歴に注意。 |
| 価格優位性 | 3 | 汎用エンプラとして標準的。特殊グレードは高価。 |
推奨確認試験
- 使用湿度に合わせた23℃・50%RH調節、または実環境調湿後の寸法、引張、曲げ、衝撃、電気特性測定
- 実薬品濃度・温度・接触時間での浸漬試験と、浸漬後の質量、寸法、外観、引張強さ保持率測定
- 残留応力または設計応力を再現した定ひずみ・定荷重環境応力割れ試験
- 熱水、冷却液、蒸気用途では80~130℃の加水分解試験および分子量・強度保持率評価
- 高温部品では1000~3000 hを想定した熱老化、クリープ、締結力保持試験
- 摺動用途では相手材、表面粗さ、荷重、速度、温度、潤滑条件を合わせた摩擦係数・比摩耗量・限界PV試験
- GF強化精密部品では実金型による反り、ウェルド強度、繊維配向、ヒートサイクル後寸法の確認
- 食品・医療・真空用途では用途別の溶出、抽出物、アウトガス、滅菌耐久、変更管理の確認
最終的な採否は、使用グレード、含水状態、温度、濃度、荷重、応力、湿度、時間、試験片形状、成形条件を再現した実部品試験で判断する。