ナイロンとは
名称(日本語/英語) | ナイロン(ないろん) / Nylon |
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カテゴリ | 主資材 |
種類 | 大カテゴリ(化学繊維) |
概要
名称:日本語名:ナイロン ないろん/英語名・・・ Nylon ) ナイロンは繊維として用いられるポリアミド合成樹脂の種類を指しています。1935年に米国デュポン社のウォーレス・カロザースが世界で初めて合成に成功して工業化されたナイロン6,6(略称PA66)がNylon®の商標で販売されて以降、脂肪族骨格を含むポリアミドを総称して一般的にナイロンと呼んでいます。ナイロンを含むポリアミドはモノマーを線状にアミド結合させて作られるポリマー(高分子)の総称で原料の組み合わせや重合反応の仕方によって物性が変化します。その性質が耐熱性や強度に優れていることから繊維をはじめとして様々な工業製品や自動車部品、パッケージなどに広く使われています。ポリアミド樹脂にはナイロンをはじめ多くの種類があり、原料モノマーの炭素分子数によってナイロン6,6・ナイロン6(1941年に日本で東洋レーヨン(現・東レ)が開発)のように名称がつけられています。繊維・衣料用途に使われているナイロンは前述のナイロン6,6とナイロン6がほとんどで一般的にナイロン6,6は絹に近い風合い、ナイロン6は綿に近い肌触りと言われます。
ナイロンの用途
1940年に米国でナイロンストッキングが発売されてセンセーションを巻き起こして以来。ナイロン繊維はスポーツやカジュアル衣料としてアパレルや繊維製品に広く使われて来ました。多くの種類があるポリアミド樹脂の中で繊維・衣料用に使われているのは主に先述したナイロン6,6とナイロン6がほとんどです。この2種類のナイロンはポリアミド系樹脂の中でも耐熱性や強度・耐摩耗性・耐薬品性・耐油性等に優れていることから繊維以外の自動車部品・電気部品・建材・日用雑貨・玩具・パッケージなどにも幅広く使われていて繊維としての用途はこれらのナイロン製品の一部です。
ポリアミド樹脂の種類
ポリアミド(ナイロン)樹脂の種類を下表に簡単にまとめました。衣料向けの繊維素材として使われるのは前述したようにナイロン6(PA6)とナイロン66(PA66)がほとんどですが、更に高強度性や難燃性などの性能を要求される場面ではデュポン社のケブラー®に代表されるアラミド系のポリアミド繊維が使われています。
ナイロン6 ・ナイロン66(繊維ナイロン)の特徴
衣料向けに主に使われている2種類のナイロンの特徴について簡単にまとめました。
ナイロン6(PA6)
ナイロン6(PA6)は炭素数6のε-カプロラクタム(化学式:C6H11NO)を開環重合して合成され「n-ナイロン」に分類される。ナイロン樹脂の中で最も広く使用されている素材で強靭で耐摩耗性・潤滑性・耐油耐薬品性に優れ融点が225℃と耐熱性にも優れているので繊維素材のほか熱可塑性のエンジニアプラスチックとして金属代替え部品などに広く用いられています。
ナイロン66(PA66)
ナイロン66(PA66)はヘキサミチレンジアミン(炭素数6・分子式:C6H16N2)とアジピン酸(炭素数6・分子式:C6H10O4)の共縮重合反応で合成される「n,mナイロン」に分類されナイロン6と近い物性を持っています。融点265℃でナイロン6よりも耐熱性と機械的強度がより優れているのでナイロン6同様に繊維及びエンジニアプラスチックとして広く用いられている。繊維としてはナイロン6がコットンに近い風合いと言われるのに対してナイロン66は絹に近い肌触りと言われています。
一般的なナイロン繊維の特性を下記に箇条表記します。
- 比重1.14 水分率3.5~5.0% 180℃前後で軟化 225~265℃で溶融
- 耐摩耗性に優れている
- 耐候性が高くカビ・虫害の影響を受けないが紫外線にやや弱い
- ポリエステル等の他の合繊に較べて吸水・吸湿性がある
- 速乾性があり、シワになりにくく、縮みにくい
- 低温でも硬くなりにくい
- 25%~35%の伸度がある
- 熱可塑性がある
- 酸性染料・反応染料・直接染料で常圧で染色
- 酸やアルカリに比較的強い
ナイロンとポリエステルの違い
合成繊維で最も生産量の多いポリエステルに次いで生産の多いナイロンはどちらも石油由来の化学繊維で衣料用の生地としても身近な素材です。ポリエステルとナイロンは一見すると、とても似ていて慣れないと見た目でだけでは区別がつかないことも多いです。ナイロンとポリエステルの性質の違いを下記に表にしたので性質の違いを理解して製品企画する際の参考にしてください。
ナイロン | ポリエステル | |
吸湿性 | 水分率が3.5~5.0で適度な吸湿性があり肌触りが良い。 | 水分率が0.4~0.5%で吸湿性が低く速乾性がある。 |
熱伝導率(接触冷感性) | 0.38 | 0.20 |
耐摩耗性・難燃性 | ポリエステルに較べてやや優れている | ナイロンに較べてやや劣る |
比重 | 比重1.14 とポリエステルより軽い | 比重1.38とナイロンより重い |
熱セット性・伸縮率 | 伸縮性がありポリエステルに比べの生地の伸び縮みがあり熱セット性は低い。 | 熱セット性が高く形態安定性があり、あまり伸び縮みしない。 |
主な染色方法 | 酸性染料(常圧) | 分散染料(高圧) |
耐薬品性 | 薬品に強い(耐アルカリ性が高い) | 薬品に強い(耐酸性が高い) |
デメリット | 紫外線による変退色や劣化が起こりやすい・静電気(プラス帯電)が起きやすい。 | ピリングしやすい(毛玉になりやすい)・汗などの成分が繊維に残留し臭い易い・静電気(マイナス帯電)が起きやすい。 |
※ナイロンもポリエステルも形状や加工、種類によって風合いや性能が異なります。上記の表は一般的なナイロンとポリエステル素材の性能を比較したものです。
国内メーカーの代表的ナイロン繊維商材
ここではナイロン繊維を使用した国内合繊メーカーの代表的な素材を簡単に紹介します。代表的なメーカのナイロン100%の素材をピックアップしていますが他素材との混紡・交織素材は割愛しました。素材のメーカーサイトがある場合はリンクを貼ってあるので必要があればご確認ください。
東レ
ナイロン樹脂アラミン™は東レのエンジニアプラスチックプラスチックの商標です。ナイロン6・ナイロン66・ナイロン610や多種類の共重合ナイロンを各種の用途に応じて製造販売しています。
エアータスティック®
独自の細デニール糸を使用して織り上げた軽量コンパクトなナイロン(ポリエステルも有)織物シリーズでドライタッチタイプ・マイクロファイバータイプ・ストレッチタイプ・バイオベースタイプ・リサイクルベースタイプなど用途やシーンに対応したバリエーション豊富な素材展開をしています。メーカー素材サイト
Primeflex®(プライムフレックス)ナイロン複合素材
プライムフレックス®はスポーツ・カジュアル向けストレッチ素材で有名なFITTY®(ポリエステル素材)も含めたNANODESIGN®の複合紡糸技術による2成分バイメタル繊維の総合ブランドです。ナイロン複合素材のプライムフレックスは性質の異なる2種類のナイロンポリマーを貼り合わせたバイコンポーネント構造の糸を使用した新感覚ストレッチナイロン素材です。(ポリエステル素材の展開も有)メーカーの素材サイト
エコディアナイロン
東レでは植物由来原料(トウゴマ)を60%使用したエコディア®ナイロン610(N610)を展開していますが、2022年度から植物由来原料を100%使用したエコディア®N510の販売を開始しました。エコディア®N510はトウゴマ由来のセバシン酸とトウモロコシ由来のペンタメチレンジアミンを重合・紡糸してつくられる環境配慮型ナイロン素材です。メーカープレスリリース
ギガホールド
田の字型中空構造の資材用極太ナイロン(4200デニールクラス)糸を使用して昔ながらの織機で時間をかけて織り上げる軽量で高強度のナイロン織物、おもにカバン用途に使われる。メーカー素材サイト
東レ企業サイト
帝人
ウェーブロン®NY
ポリエステルでも展開のある帝人独自のウェーブロン®のナイロンタイプで四つ扁平の断面形状とナイロンの特徴を併せ持ち、ソフト&ドレープ性・吸汗速乾性・防透け性・防風性のあるナイロン繊維です。メーカー素材サイト
トワロン®
トワロンは高強度、軽量で高い耐久性のあるパラ系アラミド繊維で機械的性質・耐薬品性・耐久性・熱安定性に優れた特性を有しています。防弾ベストやブレーキパットやライニングをはじめ幅広い用途に30年以上の実績があります。メーカー素材サイト
テクノーラ®
テクノーラは鉄の8倍の強度に加え高弾性率・耐熱性・耐薬品性を有するパラ系アラミド繊維で伝送ベルト・ロープ・自動車用ホース・海底ケーブルなど過酷な環境下での製品性能を向上させるポリアミド繊維素材です。メーカー素材サイト
コーネックス®
コーネックスは最高400℃までの耐熱性と難燃性を有するメタ系アラミド繊維で柔軟性があり高い染色性を持つことから耐熱・難燃防護服をはじめエストラマー強化素材に広く使われています。メーカー素材サイト
帝人 繊維素材サイト
ユニチカ
キャストロン/CASTLON®
キャストロンはトウダイグサ科の多年草トウゴマの種子から採れるヒマシ油を原料にしたバイオマス素材ナイロン11から作られる繊維でナイロン6と比較して耐摩耗性・耐薬品性・低温での柔軟性に優れる環境負荷の少なナイロン繊維です。メーカー素材サイト
ハイグラ/HYGRA®
ハイグラはユニチカ独自の複合紡糸技術による吸放出性ナイロンフィラメント素材。自重の35倍の吸水能力を持つポリマーを繊維内部に配して、ナイロン本来の特性や質感を保ちながら蒸れやベトつき感を抑えた吸放湿繊維です。メーカー素材サイト
ビーメックスエコプラス
ビーメックスエコプラスは部分バイオマス由来原料のナイロン56を使用した生地素材。ナイロン56はナイロン6とほぼ同等の物性で濃色の発色性が良く、吸湿性に優れている。(バイオマス比率45%)2021年10月13日繊維ニュースより抜粋
ユニチカ繊維事業サイト
繊維事業ページでは、ユニチカの繊維事業に関する製品について紹介しています。ユニチカはコア技術である高分子・繊維・無機材料…
東洋紡
東洋紡では衣料向け素材ではないがナイロン66繊維を使用したエアバッグ素材を生産しています。
まとめ
ナイロンは合成繊維の中で最も早く工業化され、ポリエステルに次ぐ生産量がある繊維です。高強度のフィラメント繊維でシルクに似た肌触りであることからシルク素材が主流だったストッキングの素材として発売されると繊維としての利用が一気に広まり、現在ではスポーツ・カジュアル衣料素材としても欠かすことの出来ない素材です。とくにアウトドア向けの製品にはポリエステル素材にはない特性を有することから広く使われています。ナイロンは高強度でポリエステルにはない伸縮性を持っていることから墜落時の衝撃を吸収するクライミングロープの素材としても主流になっています。またナイロンを含むポリアミド樹脂は用途に応じて多くの種類が開発されていて繊維の以外のエンジニアプラスチックとしてもなくてはならない素材です。
参考文献
- Wikipedia ナイロン/ポリアミド
- 富士ゴム化成株式会社 ポリアミドとは/種類と特徴
- BOKEN ナイロンについて
- 二幸技研 ナイロンの種類・特性・用途
- 旭化成株式会社 ポリエステルとナイロンの違い
- 「被服材料への招待」 日下部信幸著
- 繊維の種類と加工が一番わかる 日本繊維技術士センター著
- 化学せんい 日本化学繊維協会著
※各メーカーの素材については文末に参考にしたメーカーの素材サイトのリンクを貼っています。