ナイロンとポリエステルの比較: 主な違いと用途

ナイロンとポリエステルは、さまざまな用途で広く使用されている汎用性の高い合成ポリマーです。高強度ポリアミドであるナイロンは、毛、布地、ロープ、糸に最適ですが、水を吸収して安定性に影響します。ポリエステル (多くの場合 PET) は、耐水性と自己消火性があり、布地でよく使用されます。この記事では、ナイロンとポリエステルの主な違い、それぞれの独特の特性、およびそれぞれの用途について詳しく説明します。

ナイロンとは？

ポリアミド系の合成熱可塑性プラスチックであるナイロンは、ジアミンとジカルボン酸の反応を含むプロセスを通じて製造されます。あるいは、環構造に配置された特徴的な「CONH」基を特徴とする自己縮合アミノ酸またはそのラクタムに由来することもあります。当初はシルクの代替品として考えられたナイロンは、さまざまな業界でその卓越した特性で知られる多面的な素材へと進化しました。

ナイロンにはさまざまなグレードがあり、ナイロン 66、11、12、および 46 が主なバリエーションであり、ポリマー鎖内の炭素数によって区別されます。ポリアミドの PA の標準命名法に従い、PA6 または PA6/66 などの名称はその組成を表します。この素材は一般的に黒、白、自然な色合いで表現され、ナイロン 66 はエンジニアリングおよびプラスチックの分野で最高の地位を占めています。その化学式 (C12H22N2O2)n は、その分子構造と多用途性を強調しています。歯ブラシから医療機器などに至るまで、ナイロンの多用途性は、エンジニアリング、繊維、ヘルスケアなどのさまざまな業界で輝かしい存在です。

物理的特性

その主要な物理的特性のいくつかを以下に示します。

プロパティ	ナイロン
化学構造	ポリアミド
密度	通常は 1.12 ～ 1.15 g/cmXNUMX の範囲です
融点	210-265°C
抗張力	500-800 MPa
ヤング率	2〜4 GPa
破断伸び	20-50％
硬度（ロックウェル）	R70〜R120
吸水	1.5～9% (24時間、グレードに応じて)
摩擦係数	0.3-0.6
熱伝導率	0.25～0.35 W/(m*K)
比熱容量	1.3～1.7J/(g*K)
誘電率	3～4（1kHz時）
可燃性	可燃性;自己消火性
UV抵抗	グッド
耐薬品性	ほとんどの化学薬品に対して耐性があります

あなたが使用します

ナイロンの一般的な用途は次のとおりです。

業種	あなたが使用します
繊維およびアパレル	衣類（靴下、水着、アクティブウェア、アウターウェア）、ロープおよびコード
自動車	エンジン部品、ラジエターエンドタンク、タイミングベルト、オイルパン、ドアハンドル、シートベルト、エアバッグ部品
消費財	家庭用品、歯ブラシの毛、櫛、ジッパー、キッチン用品、テニスラケット、釣り糸、パラシュート
産業用アプリケーション	ギア、ベアリング、ボルト、ナット、ワッシャー、ファスナーおよび継手
梱包	食品包装、工業用包装
医療機器	外科用縫合糸、補綴部品
電子	コネクタ、電子部品、絶縁体
建設業	カーペット繊維、敷物、プラスチックネジ、アンカー、ファスナー
航空宇宙産業	軽量ブラケット、ハウジング、チューブ、クランプ、ファスナー

ポリエステルとは何ですか？

ポリエステルは、ポリエステルファミリーに属するポリマーの一種です。具体的には、ポリエチレン テレフタレート (PET) を指すことがよくありますが、ポリエステル系には他のさまざまな天然化学物質や合成化学物質も含まれます。ポリエステルの最も一般的な形態である PET は、エチレングリコールとテレフタル酸の反応によって合成されます。「ポリエステル」という用語は、それぞれ独自の特性と用途を持つさまざまな特定の種類のポリエステル ポリマーを指す場合があります。

ポリエステル繊維は、単独の成分として、または特性を高めるために天然繊維とブレンドして、布地製造に広く使用されています。ポリエステル生地は耐久性があり、しわや縮みに強く、お手入れが簡単であることで知られています。これらは衣類、室内装飾品、カーペット、その他の繊維用途に一般的に使用されています。

物理的特性

ポリエステルの重要な特性を表に示します。

プロパティ	ポリエステル
密度	1.38-1.4g /cm³
融点	250-260°C
抗張力	22-95 MPa
破断伸び	40-600％
ヤング率	1.57〜5.2 GPa
曲げ強度	55-135 MPa
曲げ弾性率	1.38〜3.5 GPa
硬度（ショアD）	71-87
摩擦係数	0.1-0.6
熱伝導率	0.15～0.35W/m・K
比熱容量	1.0～1.4J/g・K
熱膨張	20～100μm/m・K
電気伝導性	<10^-14 S/cm (絶縁)
誘電率	2.4-3.7
吸水	<0.8% (24 時間、23°C)

あなたが使用します

ポリエステルの一般的な用途は次のとおりです。

業種	あなたが使用します
繊維およびアパレル	衣類、スポーツウェア、アクティブウェア、カーテン、ベッドリネン、室内装飾品
自動車	シート生地、カバー、安全ベルト、エアバッグ生地、カーペット、フロアマット
消費財	室内装飾品、クッション、枕、鞄、バッグ
産業用アプリケーション	コンベヤベルト、タイヤ補強材、濾過・断熱用不織布
梱包	軟包材、食品トレー、クラムシェル包装、ペットボトル・容器
医療機器	人工靱帯および補綴コンポーネント
電子	フレキシブルプリント基板、ケーブル絶縁
建設業	絶縁材料
航空宇宙産業	– 航空機内装用複合材料

ナイロンとポリエステルの違い

ナイロンとポリエステルは両方とも熱可塑性材料ですが、ポリエステル化合物も熱可塑性材料として使用できます。 熱硬化 材料。それらは本質的に合成です。次の表に、それらの主な違いを示します。

側面	ナイロン	ポリエステル
種類	熱可塑性ポリマーは一般にポリアミドとして知られています	熱可塑性プラスチックまたは熱硬化性プラスチック
沿革	1935 年、ウォレス カロザースが最初のナイロンを製造しました。	最初のポリエステル繊維であるテリレンは 1941 年に誕生しました。
化学構造	ナイロンは共重合体の縮合によって形成されます。この方法では、等量のジカルボン酸とジアミンが使用されます。モノマーの末端にはペプチド結合があります	合成ポリエステルは、テレフタル酸ジメチル (DMT) または精製テレフタル酸 (PTA) から構成されます。
タッチ	シルキーなタッチ	線維筋
第３章：濃度	高い引張強度、耐摩耗性	強くて耐久性があり、伸びに強い
弾性	より弾力性があり、壊れる前に伸びます	伸縮性が少なく、形状保持性が優れています
吸湿	湿気を吸収して濡れた感じがする	疎水性があり、すぐに乾きます
通気性	通気性があり、空気循環を可能にします	通気性が悪く、熱や汗がこもりやすい
耐久性	摩耗や引き裂きに強い	伸び縮みに強い
UV抵抗	紫外線に対する耐性が低い	紫外線に対する耐性がさらに高まる
耐薬品性	油や化学薬品に対する耐性	ほとんどの化学薬品に対して耐性があります
環境影響	リサイクル可能、生分解性のオプションもあり	リサイクル可能、生分解性が低い
費用	一般に高価ですが、成形用のナイロン 6: バルクで 2.0 kg あたり 6 ドル。ナイロン 2.3 繊維: XNUMX kg あたり XNUMX ドル。	一般に安価な成形用バージン PET 顆粒: 1.5 kg あたり 0.9 ドル。成形用の再生 PET 顆粒: XNUMX kg あたり XNUMX ドル。
アプリケーション	衣類、床材、自動車成形部品、電気機器などの包装フィルムに使用	繊維、ベルト、家具、断熱材、パッド、防水シート、広葉樹の光沢仕上げなど、さまざまな製品の製造に使用されます。
リサイクル性	新しいナイロン製品にリサイクル可能	ポリエステルはリサイクル可能であり、機械的または化学的リサイクル方法によって新しいポリエステル製品に加工できます。
代替材料	繊維、ABS、PET、PBT、PP、POM、HDPE	BOPP、BOPE、PVC、LDPE、ABS、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、PP、POM、HDPE、HDPE、LDPE、PET

ナイロンとポリエステルの加工方法

ナイロンとポリエステルは、精密部品の製造に広く使用されている 2 つの一般的なエンジニアリング プラスチックです。処理方法はさまざまですが、最も一般的なものは次のとおりです。 射出成形 そしてCNC加工。これらの方法について詳しく説明します。

射出成形

ナイロンとポリエステルはどちらも融点が高いため、材料の安定性を確保し、劣化を防ぐために正確な温度制御が必要です。ナイロンは通常 220°C ～ 275°C で融解しますが、ポリエステルは 250°C ～ 290°C で融解します。

ナイロンは吸湿性があり、加工性能と最終製品の品質を確保するために、加工前に通常 80°C ～ 100°C で 2 ～ 4 時間乾燥する必要があります。ポリエステルは湿気の影響を受けにくいですが、製品の品質を確保するために、加工前に通常 120°C で 2 ～ 4 時間乾燥する必要があります。

金型の設計では、材料の収縮率を考慮する必要があります。ナイロンの収縮率は通常 1.5% ～ 2% ですが、ポリエステルの収縮率はそれより小さく、通常は 0.2% ～ 0.6% です。これは、最終製品の精度を確保するには、ナイロンとポリエステルの異なる収縮率に合わせて金型設計を調整する必要があることを意味します。

処理手順:

1. 材料の乾燥: ナイロンまたはポリエステルのペレットを適切な温度で乾燥させます。
2. 加熱と溶解: 乾燥した材料を射出成形機に供給し、適切な加工温度まで溶解します。
3. 注射: 溶融した材料を金型に注入します。
4. 冷却固化: 射出された材料を金型内で冷却して固化させます。
5. 脱型: 金型を開けて完成品を取り出します。

CNC加工

ナイロンは吸湿性があるため、寸法安定性と表面品質を確保するために、加工前に乾燥する必要があります。ポリエステルは吸湿性が低いため、特別な乾燥処理は必要ありません。ただし、発熱と表面粗さを軽減するために、ナイロンとポリエステルの両方を鋭利な高硬度工具 (超硬工具など) を使用して機械加工する必要があります。鋭利な工具は加工中に発生する熱を効果的に下げ、材料の変形を防ぎます。

さらに、加工中の材料の変形や工具の過熱を防ぐために、クーラントの使用をお勧めします。クーラントは加工温度を下げ、高温でのナイロンやポリエステル素材の変形や工具への固着を防ぎます。

処理手順:

1. 材料の準備: 適切なサイズのナイロンまたはポリエステルのシートまたはロッドを選択し、必要に応じて乾燥させます (特にナイロン)。
2. CNCプログラミング: 部品設計要件に基づいて CNC 加工プログラムを作成し、正確な加工パスとパラメータを確保します。
3. 材料の固定: 加工中の安定性を確保するために、CNC マシニング センターのワークテーブルに材料を固定します。
4. 機械加工: CNC マシンを起動し、クーラントを使用して温度を制御しながら、プログラムされた指示に従って切断、穴あけ、フライス加工、その他の加工操作を実行します。
5. 後処理: 加工後は、部品の表面平滑性と寸法精度を確保するために、必要なバリ取りと洗浄を行ってください。

射出成形は大量生産に適していますが、 CNC加工 少量バッチや高精度部品に最適です。上記の 3 つの方法に加えて、ナイロンとポリエステルも選択レーザー焼結 (SLS) によってプリントされた 3D パーツの製造に広く使用されています。プラスチックのプロトタイプの製造に使用される XNUMXD プリント技術には、複雑な部品の製造、個別のデザイン、小規模生産での費用対効果など、さまざまな利点があります。

まとめ：

この記事では、ナイロンとポリエステルについて概要を説明し、その特徴、違い、応用分野を分析します。ナイロンはその強度、靱性、耐摩耗性によりアウトドアスポーツ、産業、衣料品の分野で広く使用されており、ポリエステルは耐久性、メンテナンスの容易さ、低コストにより繊維、包装、工業製品などに幅広く使用されています。ナイロンおよびポリエステル素材の詳細、および試作や生産のニーズを満たす包括的な部品加工サービスについては、下記までお問い合わせください。 ボーイ チーム。今すぐ無料見積もりを入手してください。

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