ロングカーボンチェーンナイロン

長鎖ナイロンとは、一般にセグメント鎖のメチレン長が 10 を超えるナイロンを指します。一般的なナイロンの特性に加え、優れた靭性と柔軟性、低吸水性、良好な寸法安定性、優れた誘電特性などの特性も備えています。

1938 年 10 月 27 日、デュポン社は世界初の合成繊維の合成を発表し、それをポリアミド 66 (ナイロン 66) と名付けました。ナイロン66は1939年末に完全に工業化され、初期の衣料製品からその後のエンジニアリングまで80年以上の開発の歴史を持ち、 オリンコプラスチックスは、 エンジニアリングプラスチックにおいて非常にユニークな利点を持っています。

よく知られているナイロン 66 やナイロン 6 は短鎖ナイロンに属しますが、長鎖ナイロンはアミド結合とメチレン基の比率が低いため吸水性が高く、短鎖ナイロンのサイズを大幅に補うことができます。形状変更等も容易です。

同時に、 長炭素鎖ナイロン は優れた靭性と柔らかさを持ち、長炭素鎖ナイロンは潤滑性、耐摩耗性、耐圧縮性などのほとんどのナイロンの一般的な特性を備え、加工が容易です。長炭素鎖ナイロンには独特の利点があり、独特の応用分野と将来の発展の可能性を秘めていると言えます。

長炭素鎖ナイロンの性質

一般にナイロンは引張強度が高く、靭性が高く、自己潤滑性が良く、耐摩擦性に優れるという特徴を持っています。たとえば、ナイロン 6 とナイロン 66 は世界のナイロン生産量のほぼ 90% を占めています。

さらに、長鎖ナイロンは、吸水性が低く、靭性が高く、柔軟性があり、密度が低く、誘電特性が優れているという利点と特徴もあります。各ナイロンの物理パラメータを表 1 に示します。

1. 吸水性と寸法安定性

長炭素鎖ナイロンの吸水性の低さは、短鎖ナイロンとは異なる重要な特性の 1 つです。ナイロン分子中のアミド基（-NHCO-）は親水基であるため、ナイロンは強い親水性を示します。アミド基の密度が大きいほど吸水性が高くなります。

しかし、長炭素鎖ナイロンはメチレン基が多いため、メチレン基に対するアミド結合の割合が低く、アミド結合の濃度も低いため、短鎖ナイロンに比べて吸水性が低くなります。比較として、PA6 の吸水率は 1.8% ですが、PA11 の吸水率は 0.3% に達します。

ナイロン製品に対する吸水の影響は、主に結晶構造、機械的特性、誘電特性、寸法安定性に反映されます。したがって、長炭素鎖ナイロンは、湿度や高寸法安定性の要件などの環境において、かけがえのない役割を果たすことになります。

2. 強靭さと柔軟性

長鎖ナイロンにはメチレン（-CH2-）が多く含まれているため、自由に伸びたり回転したりする特性があり、分子鎖がより柔軟になり、靭性が高くなります。破断伸びは重要な機械的指標であり、繊維の靭性と柔らかさを特徴付けることができます。

23℃におけるPA6の破断伸びは180%であるのに対し、PA11の破断伸びは330%に達します。ナイロンの機械的強度を向上させるために、多くの科学的研究においてガラス繊維や炭素繊維などの材料がナイロンに添加されてきました。

ただし、ガラス繊維とカーボン繊維の増加により、材料の靭性はさまざまな程度で低下します。場合によっては強化剤が適していますが、過剰な強化剤は粒子サイズが大きくなったり、分散が悪くなるなどの問題を引き起こします。

長炭素鎖ナイロンは低温下でも優れた靭性と柔軟性を維持するため、長炭素鎖ナイロンは低温域での軟質製品や耐寒性部品の製造に使用できます。

3. 電気的特性

誰もが知っているように、 ナイロン は代表的な断熱材です。絶縁耐力は絶縁材料の重要な指標です。これは、絶縁体の厚さに対する破壊電圧の比率、つまり、材料が長期間耐えることができる最大電界強度を指します。

前述したように、一般にナイロンはアミド結合の濃度が高いため、吸水率が高くなります。吸水率が高いとナイロンの絶縁耐力が低下します。

したがって、吸水能力は、製造、保管、使用など絶縁耐力業界のすべてのリンクに影響を及ぼし、材料の選択は安全性と長期使用にとって非常に重要です。長炭素鎖ナイロンは吸水性が比較的低いため、湿気の多い環境でも優れた誘電特性を備えた材料としての役割を果たします。