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 ASAポリマーのモノマー
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| 識別子 | |
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パブケム CID
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| プロパティ | |
| Ｃ 18H 23いいえ 2 | |
| 関連化合物 | |
関連化合物
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特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
インフォボックス参照
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アクリロニトリルスチレンアクリレート（ASA）は、アクリルスチレンアクリロニトリルとも呼ばれ、耐候性が向上したアクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）の代替品として開発された非晶質熱可塑性プラスチックです。アクリレートゴム改質スチレンアクリロニトリル共重合体です。3Dプリントの一般的なプロトタイピングに使用され、そのUV耐性と機械的特性により、特に屋外用途の熱溶解積層方式プリンターで使用するのに最適な材料となっています[1]。ASAは自動車産業でも広く使用されています。[2]
プロパティ
ASA は構造的に ABS と非常によく似ています。衝撃改質剤として機能し、わずかに架橋したアクリレートゴム (ブタジエンゴムの代わりに) の球状粒子が、スチレン-アクリロニトリル共重合体鎖で化学的にグラフトされ、スチレン-アクリロニトリルマトリックスに埋め込まれています。アクリレートゴムは、二重結合が存在しない点でブタジエンベースのゴムと異なり、これにより、この材料は ABS の約 10 倍の耐候性と紫外線耐性、より高い長期耐熱性、およびより優れた耐薬品性を備えています。ASA は、特にアルコールや多くの洗浄剤に対して、ABS よりも環境応力亀裂に対して大幅に耐性があります。通常は n-ブチルアクリレートゴムが使用されますが、エチルヘキシルアクリレートなどの他のエステルも使用されることがあります。ASA のガラス転移温度はABS よりも低く (100 °C vs 105 °C)、材料に優れた低温特性をもたらします。[3]
ASAは屋外耐候性が高く、屋外暴露でも光沢、色、機械的特性を維持します。耐薬品性、耐熱性に優れ、光沢が高く、帯電防止性に優れ、強靭で剛性に優れています。商業用サイディング、車両の外装部品、屋外用家具など、耐候性が求められる用途に使用されます。[4]
ASAはポリ塩化ビニルやポリカーボネートなどの他のプラスチックと互換性があり、ASA-PVC化合物が使用されています。[4]
ASAは、押出成形、共押出成形、熱成形、射出成形、押出ブロー成形、構造発泡成形によって加工することができる。 [4]
ASAは軽度の吸湿性があるため、加工前に乾燥が必要な場合があります。[4]
ASAは成形収縮率が低い。[5]
ASAは、熱変形（材料から作られた部品の変形につながる）を低減する必要がある場合に、他のポリマーへの添加剤として使用することができます。[6]
ASAは他のポリマーと共押し出しすることができるため、ASA層のみが高温や風化にさらされます。ASA箔は、例えば自動車の外装パネルを成形するためのインモールド装飾に使用されます。[6]
ASAは、それ自体または他のプラスチックと溶接することができます。超音波溶接は、ASAをPVC、ABS、SAN、PMMA、その他と接合するために使用できます。 [4]
ASAは、シクロヘキサン、1,2-ジクロロエタン、塩化メチレン、2-ブタノンなどの溶剤で溶接することができます。これらの溶剤はASAとABSやSANを接合することもできます。これらの溶剤に溶かしたASAの溶液は接着剤としても使用できます。[4]
ASAはシアノアクリレートで接着できますが、未硬化樹脂は応力亀裂を引き起こす可能性があります。ASAはアクリル系接着剤と互換性があります。嫌気性接着剤はASAと相性がよくありません。エポキシやネオプレン接着剤はASAと木材や金属の接着に使用できます。[4]
ASA 廃棄物は、舗装構造物に砂と組み合わせることができます。動的弾性率の結果から、ASA 混合物はアスファルト混合物と比較して高温変形抵抗が向上していることが示されました。ASA 混合物は、わだち掘れ抵抗と湿気による損傷抵抗に優れています。ASA とアスファルト混合物の引張強度比はすべて 0.8 より大きく、Superpave仕様を満たしています。ASA 混合物の平均透水性係数は、同じ空隙レベルではアスファルト混合物の 6～10 倍です。ASA 混合物の平均骨材損失率は、アスファルト混合物の 9.2～10.8 倍です。全体として、砂と ASA プラスチック混合物は、路面に一般的に使用されるアスファルト混合物の適切な代替品であることがわかりました。[7] ASA と砂は、低コストの分散リサイクル方法として3D 印刷や射出成形にも使用できます。 [8]
ポリカーボネートと比較して、ASAは環境応力亀裂に対する耐性が高く、屋外での使用において黄変が少なくなります。ポリプロピレンと比較して、ASAは成形収縮率が低く（0.5%対1.5%）、剛性、耐衝撃性、熱変形温度、耐候性が高くなっています。[9]
歴史
1960年代、モンサント社のジェームズ・A・ハービッグとイヴァル・O・サリヤーは、ゴム相としてブチルアクリレートを使用してASAとなる物質の製造を初めて試みました。この研究はその後、BASF社のハンス・ヴェルナー・オットーとハンス・ピーター・シーベルによって、ゴム相としてブチルアクリレートとブタジエンの共重合体を使用することで改良されました。[10]
生産
ASAは、3つのモノマー（スチレン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル）すべてを反応させる方法とグラフト法のどちらかで製造することができますが、グラフト法が一般的な方法です。グラフトされたアクリル酸エステルエラストマーは、スチレンとアクリロニトリルの共重合中に導入されます。エラストマーは粉末として導入されます。[11]
2003年時点では、ASAの大手メーカーはBASF、ゼネラル・エレクトリック、バイエル、ミーレ、日立、LG化学など数社のみであった。生産プロセスはABSと似ているが、いくつかの重要な違いと難点がある。2003年頃の年間需要はABSの約1～5%であった。[9]
アプリケーション
ASA/PC（ポリカーボネート）ブレンドが製造されており、市販されている。[12] [13]
溶融フィラメント製造法3Dプリントプロセスでは、ASAフィラメントを使用して3Dプリント部品を製造しますが、これらの部品は、破損することなく一定量の衝撃と衝撃エネルギーを吸収する必要があります。 [14] ASAをハイエンドアプリケーションに使用できるようにするために、タグチメソッドを含む多くの方法[15]による3Dプリントパラメータの最適化に多大な努力が注がれてきました。 [16]
銀の微量作用によって表面に抗菌性を与える銀化合物を含むASAは、2008年に市場に導入されました。[6]
3DプリントされたASAは、水の淡水化のための吸収剤として使用することができます。[17]
参考文献
- ^ “~/media/Main/Files/Material_Spec_Sheets/MSS_FDM_ASA”. stratasys.com. 2016年11月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年1月11日閲覧。
- ^ 「アクリロニトリルスチレンアクリレート（ASA）プラスチック | UL Prospector」。plastics.ides.com 。 2017年1月11日閲覧。
- ^ 「PETG vs ABS vs ASA」. filament2print . 2020年1月31日閲覧。
- ^ abcdefg スタッフ、PDL (1997)。プラスチック接合ハンドブック：実用ガイド。エルゼビアサイエンス。p. 515。ISBN 9780815517665. 2017年1月11日閲覧。
- ^ 「プラスチック材料と射出成形の収縮値 - チャート」Omnexus . 2020年1月31日閲覧。
- ^ abc Fink, JK (2010). 熱可塑性プラスチック、ポリオレフィン、スチレンのエンジニアリングと特殊ハンドブック。Wiley. ISBN 9781118029282. 2017年1月11日閲覧。
- ^ Jin, Dongzhao; Meyer, Theresa K.; Chen, Siyu; Ampadu Boateng, Kwadwo; Pearce, Joshua M.; You, Zhanping (2022-07-04). 「アスファルトを含まないスタンプサンドとアクリロニトリルスチレンアクリレート廃棄物複合材料の路面材料としての実験室性能の評価」。 建設および建築材料。338 :127569。doi : 10.1016 /j.conbuildmat.2022.127569。ISSN 0950-0618。S2CID 248437937 。
- ^ Meyer, Theresa K.; Tanikella, Nagendra G.; Reich, Matthew J.; Pearce, Joshua M. (2020-09-01). 「スタンプサンドとアクリロニトリルスチレンアクリレート廃棄物複合材料の3Dプリントと射出成形のハイブリッド製造による分散リサイクルの可能性」。持続可能な材料と技術。25 ：e00169。Bibcode ：2020SusMT..2500169M。doi ： 10.1016 / j.susmat.2020.e00169。ISSN 2214-9937。S2CID 218967394 。
- ^ ab Scheirs, J.; Priddy, D. (2003). 現代のスチレン系ポリマー：ポリスチレンとスチレン系共重合体。Wiley。p. 341。ISBN 9780471497523. 2017年1月11日閲覧。
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- ^ McKeen, Laurence W. (2009)。「第 2 章 - スチレン系プラスチック」。プラスチックとエラストマーに対するクリープおよびその他の時間関連要因の影響(第 2 版)。William Andrew Publishing。pp. 33–81。ISBN 978-0-8155-1585-2。
- ^ 「SABIC - GELOY 樹脂」www.sabic.com。
- ^ Ramteke, Amol A.; Maiti, SN (2010 年 4 月 5 日). 「ポリカーボネート/改質アクリロニトリル-スチレン-アクリレート三元共重合体ブレンドの機械的特性」. Journal of Applied Polymer Science . 116 (1): 486–492. doi :10.1002/app.31560.
- ^ “3D-Druck: Aktuelle Anwendungsbeispiele”. 2016 年 2 月 15 日。
- ^ El Magri, Anouar; Ouassil, Salah-Eddine; Vaudreuil, Sébastien (2022). 「3Dプリントされたアクリロニトリルスチレンアクリレート（ASA）材料のZ方向の引張挙動に対する印刷パラメータの影響」。ポリマーエンジニアリング＆サイエンス。62 （3） ： 848–860。doi ： 10.1002 / pen.25891。ISSN 0032-3888。S2CID 245825632 。
- ^ ハミード、アブドゥル・ズバール;アラヴィンド・ラージ、サクティベル。カンダサミ、ジャヤクリシュナ。シャザド、ムハンマド・アティフ。バグダディ、マジド・アブバクル（2022年1月）。 「アクリロニトリル スチレン アクリレート (ASA) の機械的特性を調べるためのタグチ アプローチを使用した 3D プリンティング パラメーターの最適化」。ポリマー。14 (16): 3256.土井: 10.3390/polym14163256。ISSN 2073-4360。PMC 9416275。PMID 36015513。
- ^ Khalil, Abdullah; Ahmed, Farah Ejaz; Hilal, Nidal (2021-10-10). 「水の淡水化における3Dプリンティングの新たな役割」。Science of the Total Environment。790 : 148238。Bibcode : 2021ScTEn.79048238K。doi : 10.1016 /j.scitotenv.2021.148238。ISSN 0048-9697。PMID 34107408 。