『化学㉑』エンプラ④ 6ナイロン 河東丈二

６ナイロンの材料はε（イプシロン）－カプロラクタム

ε－カプロラクタムが環状構造をもっていることです。

この物質は、環状構造を開くようにして重合します。

このような種類の重合を、開環重合といいましたね。

反応後の状態は、次のようになります。

アミド結合にH2Oを加えると開環して、図の右の様に重合して6ナイロンになる。

ここで、6ナイロンの数字の意味が分かったと思います。

ナイロン6の材料となるε－カプロラクタムには、6個の炭素原子が含まれていますね。

「6」個の炭素原子が、ナイロン「6」と関連しているわけです。

ポリアミドに分類されるプラスチック材料としては、よく使われ、繊維として衣類の多用されるほか、熱可塑性のエンジニアリングプラスチックの代表格の一つです。油に対して強い耐性を持ちます。アルカリ系の薬剤にも強い材料です。

ナイロン６は、融点が225℃、耐熱温度は80～140℃となっていますが、ナイロンには物性の違うものが複数種類あります。密度、比重は1.13になります。色は透明ではなく、乳白色で、耐摩耗性、耐寒冷性、耐衝撃性、耐油性に優れます。耐薬品性については酸には多少侵されるものもありますが、アルカリへの耐性は強いほうです。アルコールにつけると浸透することがあります。

国内ではポリアミドの中で最もポピュラーな材料で、繊維に使われる他、熱可塑性のエンプラとしても使われます。ナイロンそのものはポリアミド（PA）の合成繊維のことを指すことが多いです。オイルに対して強い耐性を持つ他、フィラーにグラスファイバー等を入れることで物性を強化できます。

繊維として使われる場合は、ナイロン単独だけでなく、機能剤などを練りこむことでさらに高付加価値のナイロン製品となります。

主な用途は、機械部品、電気通信機器用部品、輸送機械部品、事務機械部品、ガソリンタンク、電気・電子部品各種、雑貨、建材、フィルム、魚網やテグスなどの釣り道具、歯車、ファスナー、吸気管、ラジエタータンク、冷却ファンなど。

特徴

• 靱性・引っ張り強度：対摩擦性は綿の10倍の強度を持ち、靱性、引っ張り強度に優れている。

• 耐熱性：融点が他のプラスチックよりも高く、耐熱性に優れる。ナイロン6は融点が225℃で、ナイロン6,6では265℃

• 耐摩耗性：表面が固く耐摩耗性に優れている。

• 耐油性・耐薬品性：結晶性が高いプラスチック素材で、耐薬品性や耐油性に優れている。酸に対しては綿の100倍の強度を持つ。

• 耐衝撃性：吸水により耐衝撃性や柔軟性が増す。

• 食品衛生性：食品衛生法に対応している。

• 強化可能：ガラス繊維などその他の素材で機械的特性を強化可能

弱点

• 熱に弱い

• 吸湿性が低い

• 長期間が経つと黄変し易い

Nylon6 Joji Kawahigashi

The material of nylon 6 is ε (epsilon)-caprolactam

ε-caprolactam has a cyclic structure.

This substance polymerizes by opening the ring structure.

This type of polymerization is called ring-opening polymerization.

The state after the reaction looks like this:

When H2O is added to the amide bond, it opens the ring and polymerizes to 6 nylon as shown on the right side of the figure.

At this point, I think I understand the meaning of the numbers in nylon 6.

ε-Caprolactam, which is the material of nylon 6, contains 6 carbon atoms.

"6" carbon atoms are associated with nylon "6".

As a plastic material classified as polyamide, it is often used, and in addition to being widely used in clothing as a fiber, it is one of the representative thermoplastic engineering plastics. It has strong resistance to oil. It is also resistant to alkaline chemicals.

Nylon 6 has a melting point of 225°C and a heat resistance temperature of 80 to 140°C, but there are several types of nylon with different physical properties. The density and specific gravity are 1.13. The color is milky white instead of transparent, and it has excellent abrasion resistance, cold resistance, impact resistance, and oil resistance. Regarding chemical resistance, some are slightly attacked by acids, but the resistance to alkalis is strong. If you put it in alcohol, it may penetrate.

It is the most popular material among polyamides in Japan, and is used not only for textiles but also as a thermoplastic engineering plastic. Nylon itself is often referred to as a synthetic fiber of polyamide (PA). In addition to having strong resistance to oil, the physical properties can be enhanced by adding glass fiber, etc. to the filler.

When used as fibers, not only nylon alone but also high-value-added nylon products can be obtained by kneading in functional agents.

Main applications include machine parts, telecommunication equipment parts, transport machine parts, office machine parts, gasoline tanks, various electric and electronic parts, miscellaneous goods, building materials, films, fishing tools such as fishing nets and lines, gears, fasteners, and air intakes. pipes, radiator tanks, cooling fans, etc.

feature

Toughness/tensile strength: It has 10 times the abrasion resistance of cotton, and has excellent toughness and tensile strength.

Heat resistance: It has a higher melting point than other plastics and has excellent heat resistance. Nylon 6 has a melting point of 225°C, while nylon 6,6 has a melting point of 265°C.

Abrasion resistance: The surface is hard and has excellent abrasion resistance.

Oil and chemical resistance: Highly crystalline plastic material with excellent chemical and oil resistance. It is 100 times stronger than cotton against acids.

Impact resistance: Water absorption increases impact resistance and flexibility.

Food sanitation: Compliant with the Food Sanitation Act.

Reinforceable: mechanical properties can be reinforced with other materials such as fiberglass

weakness

sensitive to heat

low hygroscopicity

Easy to turn yellow after a long period of time