ナイロン 6/66 (24993-04-2) の物理的・化学的性質
ナイロン 6/66
押出成形および成形用ペレットとして供給されるエンジニアリングポリアミド共重合体で、工業製造およびコンパウンド配合において機械的強度、熱特性、化学耐性のバランスを提供します。
| CAS Number | 24993-04-2 |
| ファミリー | ポリアミド共重合体（ナイロン） |
| 一般的な形態 | 成形・押出用ペレットまたは顆粒 |
| 一般的なグレード | EP |
ナイロン 6/66は、カプロラクタム由来のナイロン6単位とヘキサメチレンジアミン/アジピン酸由来のナイロン66単位を縮合反応させて得られる共重合ポリアミドです。構造的には、アゼパン-2-オン（カプロラクタム）、ヘキサン-1,6-ジアミン（ヘキサメチレンジアミン）、ヘキサンジオ酸（アジピン酸）由来の繰り返しアミド（–CONH–）結合を含むセグメントポリアミドです。この共重合体構造により、アミド基同士が分子間水素結合を形成し、機械的強度、融解挙動および吸湿性を制御する半結晶性熱可塑性樹脂が生まれます。
電子的には、ポリマーチェーンはアミド部位に多くの水素結合供与体および受容体を有し、これらの極性部位が材料に中程度の極性と水および極性溶媒への親和性を付与しています。ポリマーは通常のpH範囲ではイオン化せず、アミド結合の加水分解は強酸または強塩基への長時間暴露および/または高温条件下でのみ進行します。熱加工時は急速な酸化よりも典型的なポリアミド劣化経路（鎖切断、モノマー性アミンおよび酸の放出）が生成されます。紫外線および強力な酸化剤は表面劣化を加速します。
機能的には、ナイロン 6/66は、引張強度、耐薬品性、耐熱性のバランスが要求される繊維、成形部品、フィルム、食品接触用途に広く使用されるエンジニアリング熱可塑性樹脂です。押出および射出成形用のペレットまたは顆粒としても加工されます。一般的に報告される商業グレードにはEPが含まれます。
概要と組成
定性的組成
ナイロン 6/66は、アゼパン-2-オン（カプロラクタム、ナイロン6単位）、ヘキサン-1,6-ジアミン（ヘキサメチレンジアミン）、ヘキサンジオ酸（アジピン酸、ナイロン66単位）の3つの成分反復単位からなる共重合体です。代表的共有結合ユニットの計算化学式はC18H37N3O5で、計算分子量は\(375.5\,\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)です。記録にはアゼパン-2-オン、ヘキサン-1,6-ジアミン、ヘキサンジオ酸が明示されており、共有結合結合単位数3は多成分ポリマー繰り返し構造に一致します。
供給されたポリマー繰り返し単位に関する計算分子記述子には、水素結合供与体数5、水素結合受容体数7、回転可能結合数10、トポロジカル極性表面積\(156\,\text{Å}^2\)、正確質量375.27332129、複雑度236が含まれます。形式電荷は0、重原子数は26です。これらの記述子は繰り返し単位の極性で水素結合に富む性質を反映し、小さなオリゴマー断片およびモノマーの分子間相互作用、吸湿性および溶媒和挙動の予測に有用です。
外観および典型的形態
ナイロン 6/66は、溶融加工用のペレットまたは顆粒形態で商業的に供給され、繊維用途には短繊維またはフィラメント繊維として供給されます。代表的な完成材料は半結晶性で白色から淡黄白色です。工業的には成形部品、押出形状物、フィルム、モノフィラメント、紡績繊維として取り扱われ、「ナイロン 6/66、ペレット」は一般的な商業的表現です。射出成形および押出成形の通常の原料はペレットおよび乾燥顆粒です。
化学的性質
反応性および腐食性
ポリマーバックボーンはアミド結合を含み、中性条件下では比較的化学的安定性を示しますが、強酸または強塩基に長時間暴露され、高温で加水分解されやすいです。加水分解により低分子量アミンおよびカルボン酸（例：過酷条件でのカプロラクタム、アジピン酸、ヘキサメチレンジアミンの放出）が生成されます。計算された水素結合記述子（水素結合供与体数5、受容体数7）およびトポロジカル極性表面積\(156\,\text{Å}^2\)は強い分子間水素結合を示し、融解挙動および吸湿性を支配します。
本材料は強い腐食性を示さず、完全なポリマーは炭化水素および多くの非極性有機物に対して化学的に堅牢です。典型的な加工温度を超える熱分解では、分解生成物（アミン、アンモニア、カルボン酸断片および低分子量揮発物）が発生し、適切に管理されない場合は閉鎖設備内で腐食性または刺激性をもたらすことがあります。酸化および光化学的攻撃（UV）は表面の脆化および機械的特性の低下を引き起こします。
相容性および非相容性
ナイロン 6/66は多くのエンジニアリング材料と広く相容性があり、脂肪族炭化水素およびほとんどの希薄水性媒体中での膨潤に耐えます。しかし、強酸、強塩基および高濃度酸化剤は加水分解、鎖切断または酸化劣化を促進するため非相容です。特定の極性溶媒（例：高濃度フェノール、濃硫酸、濃蟻酸などの強酸）は膨潤、溶解または化学的攻撃を引き起こすため避けるべきです。高温の水または蒸気との長時間接触は加水分解劣化を促進し分子量を減少させます。材料選定の際は、使用環境（温度、化学物質暴露、紫外線、機械的応力）を考慮してください。これらの要因が長期的な相容性を左右します。
用途および安全性
工業的および商業的用途
ナイロン 6/66は繊維、成形部品、フィルム、モノフィラメントおよび高い引張強度と耐摩耗性を必要とする技術部品に広く用いられるエンジニアリング熱可塑性樹脂です。押出しおよび射出成形用のペレットとして、また繊維および工業用糸用の繊維として供給されます。さらに、関連する食品接触規制下で食品接触用途に使用が認められており、該当する規制文書番号は177.1200、177.1395、177.1500、177.2470（米国の食品接触ポリマー規定）です。産業界での典型的な選定基準は機械的性能、耐熱性、耐薬品性、加工性（溶融加工前の乾燥要件）です。
危険性および取扱い上の注意事項
バルクポリマーとしてのナイロン6/66は、一般的に急性毒性は低いですが、加工および使用後の取り扱い時には特定の危険性が発生します。主な注意点は以下の通りです： - 粉塵管理：切削、研削、ペレットの取り扱いにより呼吸可能な粉塵が発生することがあるため、適切な粉塵管理および呼吸用保護具の使用を推奨します。 - 熱分解：成形や過熱により揮発性アミンおよび酸性種が発生することがあるため、加工時および火災時には十分な換気と排煙対策を行ってください。 - 吸湿性：ポリマーは水分を吸収し、これが溶融粘度や最終製品の特性に影響を与えるため、加水分解劣化および表面欠陥を防ぐために溶融加工前の乾燥処理が一般的に必要です。 - 皮膚および眼への接触：溶融ポリマーは熱傷を引き起こすため、加工作業時には標準的なPPE（手袋、眼の保護具）を推奨します。 - 静電気および取り扱い：ペレットは粉塵および静電気を発生するため、接地、帯電防止措置および適切な材料取扱いプロトコルでリスクを低減してください。
保管時は材料を乾燥した状態に保ち、長時間の紫外線曝露を避け、強力な酸化剤および腐食性化学物質から分離してください。詳細な危険性、輸送、規制情報については、製品固有の安全データシート（SDS）および現地の法令をご参照ください。
