アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ABS）とポリアミド6（PA6）は、特性の異なる2つの熱可塑性プラスチックとして広く使用されている。ABSは耐衝撃性、寸法安定性、加工性に優れているのに対し、PA6は機械的強度、耐薬品性、耐熱性に優れている。とはいえ、PA6とABSを混合すると、相溶しない相分離した組み合わせになり、機械的特性が損なわれることがある。相溶化剤は、次のような場合によく使用される。
PA6 と ABS 合金用相溶化剤
1.1 コンパチライザーの概要
相溶化剤と呼ばれる添加剤は、混じり合わないポリマーの相溶性を高め、均一な結合と特性の向上を可能にします。相溶化剤は、PA6/ABSアロイのPA6相とABS相をつなぐ役割を果たし、相分離を最小限に抑え、界面接着を促進します。
1.2 相溶化剤の種類
PA6/ABS合金は、反応性、非反応性ともに様々な相溶化剤で処理することができる：
反応性相溶化剤 (a):共有結合を形成し、界面接着性を高めるためにポリマー鎖と反応する能力を有する官能基からなる。反応性相溶化剤には、官能基化されたエラストマーや無水マレイン酸でグラフト化されたポリマーなどがある。
b) 非反応性相溶化剤：これらの相溶化剤は、ポリマー鎖との化学的相互作用に関与するのではなく、界面張力を低下させ、分散を促進する改質剤または界面活性剤として機能する。非反応性相溶化剤は、高分子界面活性剤とブロック共重合体からなる。
相溶化剤の種類が機械的特性に与える影響
2.1 破断伸度と引張強さ
PA6/ABS合金の引張強さとブレンド破断伸度は、使用する相溶化剤の種類によって大きく影響を受けます。反応性相溶化剤は界面接着性を高め、合金の機械的性能を向上させることができる。このような相溶化剤の一例は、無水マレイン酸をグラフトしたポリマーである。逆に、非反応性相溶化剤はブレンドの破断伸びや延性を高めることが多い。
2.2 衝撃の強さ
PA6/ABS合金の場合、衝撃強度は特に耐衝撃性が重要な用途において重要な特性です。反応性相溶化剤は、変形時のエネルギー散逸や界面密着性を改善し、合金の衝撃強度を効果的に向上させます。分散を促し、相分離を低下させることにより、非反応性相溶化剤も衝撃強度の向上に役立つ可能性があります。
相溶化剤の種類が形態学的特徴に与える影響
3.1 位相の形態
PA6/ABS合金の相形態は、使用する相溶化剤の種類に影響される。反応性相溶化剤は通常、散在する相のサイズと量を減少させることにより、より微細で均一なモルフォロジーをもたらす。引張強度や耐衝撃性などの機械的性質の向上は、この相分離の減少によるものである。程度は低いですが、非反応性相溶化剤も相分離の減少や分散性の向上に役立ちます。
3.2 セメント質接着
合金の機械的特性を決定する重要な要因は、ABS相とPA6相の界面接着である。強い界面接着と化学結合は反応性相溶化剤によって促進され、機械的性能を向上させます。非反応性相溶化剤は、鎖の絡み合いや立体障害などの物理的相互作用によって界面接着性を高めることができます。
相溶化剤の種類が熱特性に与える影響
ガラス転移温度(Tg)と熱安定性は、PA6/ABS合金の熱特性の2つの例であり、合金に使用される相溶化剤の種類によって影響を受ける可能性がある：
4.1 ガラス転移温度
反応性相溶化剤は、界面におけるポリマー鎖の移動度を変化させ、これによりブレンドのTgを変化させることができる。混和性および界面接着性の向上は、相溶化剤とポリマー鎖との間の共有結合形成の結果として、より高いTgによって示され得る。非反応性の相溶化剤も、ポリマー鎖のダイナミクスを変化させることによって、Tgにわずかな影響を与える可能性がある。
4.2 熱の安定性
使用される相溶化剤の種類は、PA6/ABS合金の熱安定性に影響を与える。反応性相溶化剤は、特に熱安定性が高い場合、ブレンド全体の熱安定性を向上させることができる。非反応性相溶化剤は、分散を促し、熱的に不安定な領域の発生を抑えることで、熱安定性を向上させることができる。
PA6/ABSアロイに使用される相溶化剤の種類は、ブレンドの性能に大きく影響します。引張強さ、破断伸び、衝撃強さは、無水マレイン酸グラフトポリマーのような反応性相溶化剤によって向上させることができる機械的性質のほんの一部に過ぎません。これらの相溶化剤は、界面接着性を向上させ、相分離を減少させることで、より均質なモルフォロジーをもたらします。非反応性相溶化剤も、分散を促進し、相分離を減少させるため、機械的特性を向上させる量は少ない。
PA6/ABS合金の熱特性は、相溶化剤の選択によっても影響を受けます。反応性相溶化剤は、ブレンドのガラス転移温度（Tg）を変化させ、全体的な熱安定性を向上させる能力がある。非反応性相溶化剤はポリマー鎖の運動と分散に影響するため、Tgと熱安定性への影響は軽微である。
様々なタイプの相溶化剤とPA6/ABS合金の相溶性を理解することで、用途に応じた基準を満たすようにブレンドの性能を最適化することができます。メーカーが使用する相溶化剤は、合金が意図する機械的、形態的、熱的特性に基づいて選択することができる。PA6/ABSアロイは、適切な相溶化剤を注意深く選択し配合することで、性能の向上と用途の選択肢が広がります。
