ポリフタルアミド

ポリフタルアミド（別名PPA、^[1] 高性能ポリアミド）は、ポリアミド（ナイロン）ファミリーの熱 可塑性合成樹脂のサブセットであり、ポリマー鎖の繰り返し単位のカルボン酸部分の55％以上のモルがテレフタル酸（TPA）とイソフタル酸（IPA）の組み合わせで構成されている場合と定義されます。^[2] ポリマー骨格中の脂肪族二酸を芳香族二酸に置換すると、融点、ガラス転移温度、耐薬品性、剛性が向上します。^{[3] [4]}

PPA ベースの樹脂は、自動車のパワートレイン部品、高温電気コネクタのハウジングなど、耐熱性が求められる用途で金属の代わりに部品に成形されます。

PPAに含まれるジアミンは脂肪族です。PA6Tホモポリマーは371℃で融点が上昇するため^[5] 、扱いにくくなっています。使用可能なポリマーを作るには融点を下げる必要がありますが、これは実際にはより長いジアミン（炭素原子9〜12個）を使用するか、6Iを共重合することで実現できます。

3つの共重合体が商業的に成功している：PA 6T/66、PA 6T/「DT」、PA6T/6I（イソフタル酸を含む）。^{[6] [7]}

ポリフタルアミドTPA/ヘキサメチレンジアミン（6T）繰り返し単位

ポリフタルアミドTPA/メチルペンタンジアミン（DT）繰り返し単位

PPAの酸部分の55％以上がIPAでできている場合、共重合体は非晶質です。^[3] 直接重縮合技術で作られたPPAのモル質量は12,000〜16,000 g/molの範囲です。

脂肪族ポリアミドと比較して、PPAは改善された^{[8] [9] [10] [11]を提供する。}

• 耐薬品性
• 高温でも強度と剛性が向上
• クリープおよび疲労耐性
• 反り
• 寸法安定性
• 水分吸収に対する敏感さ

PPAのガラス転移温度は、TPAの量が増えるにつれて上昇します。^[3] PPAの酸部分の55%以上がIPAでできている場合、コポリマーは非晶質です。^[3]半結晶性ポリマーと非晶質ポリマーの特性については、別の場所で詳しく説明しています。簡単に言うと、結晶性はガラス転移温度以上（ただし融点未満）での耐薬品性と機械的特性に役立ちます。非晶質ポリマーは反りや透明性に優れています。

脂肪族ナイロンと同様に、PPA はガラス繊維、強化剤、安定剤などの強化剤で改質することができます (実際、ほぼ常に改質されています)。

特定の特性を持つ配合が開発されている。例えば、エラストマーに直接結合してプラスチックゴム複合材料を作る能力を持つ樹脂や、飲料水や食品に直接接触することが承認されている樹脂などである。^[12]

PPA (PPA/PA ブレンド) に脂肪族ポリアミドを添加すると、融点とガラス転移温度が下がり、融点/軟化度の高い PPA と比較して、これらのポリフタルアミドブレンドの加工が容易になる可能性があります。

PA/ポリオレフィンブレンドについては大規模な調査が行われていますが、PPA/ポリオレフィンブレンドの特性についてはほとんど発表されていません。これは、ポリオレフィンの温度安定性と比較して、PPAベースの樹脂に必要な加工温度が比較的高いためと考えられます。PPA/PA/ポリオレフィンブレンドは、延性、強度、剛性、衝撃性、熱性能のバランスが良好であり、これらのタイプの材料が商業的に有用であることを示しています。^[13]

ポリフタルアミド系樹脂は、さまざまな用途で使用される部品に射出成形されます。自動車用途には、燃料および冷却ライン、ポンプ摩耗リング、モーターボビン部品、燃料ラインコネクタ、給湯器マニホールド燃料モジュール、燃料遮断弁、サーモスタットハウジング、エアクーラー、冷却ポンプ、LEDヘッドライトなどがあります。電子機器では、PPAの高融点により、 PPAから成形された表面実装デバイス部品を鉛フリーはんだ付けプロセスを使用して組み立てることができます。^[12] PPAは、USB-Cコネクタ、^[14] LEDマウント、ケーブル/ワイヤ保護にも使用されます。^[10] PPAベースの樹脂の他の用途には、石油産業用のガスパイプと供給ライン（高圧に耐える能力があるため）、カテーテル用のチューブなどの医療用途、パーソナルケア、歯ブラシの毛、ヘアブラシなどがあります。PPAは、スポーツ用品、シャワーのバルブボディ、航空機エンジンのブッシングとベアリングパッドにも使用されています。

PPA は、他の熱可塑性プラスチックと同様に、再溶融により理論上完全にリサイクル可能であり、また、縮合ポリマーとして解重合によりリサイクル可能です。商業リサイクルでは、物流、洗浄、処理のコストがバージンポリマーのコストよりも低くなければなりませんが、必ずしもそうとは限りません。エネルギーを生成する PPA 廃棄物は、焼却場で回収できます。最適な回収オプションは、現地の法律、プラスチック部品の設計、選別施設へのアクセス、リサイクル コストなど、多くの条件によって異なります。

• アルケマはデカンジアミンをベースにしたRilsan HTポリマーというブランド名で販売しており、おそらく10T/Xである。^[15]
• BASFのブランド名はUltramid Advanced N (PA9T)、Ultramid Advanced T1000 (PA6T/6I)、Ultramid Advanced T2000 (PA6T/66)、Ultramid T KR (PA6T/6)。^[16]
• デュポンはザイテルHTNというブランドで6T/66と6T/MPDMTを販売している。^{[10] [17]}
• ^{DSMはForTii [18]}というブランド名でPA 4Tの共重合体を製造している。
• EMSはGrivoryというブランド名で販売されている。GVグレードはPA66/6I/6Tをベースとしている。HT1グレードは6T/6I、HT2グレードは6T/66、HT3/HT3-COは10Tの共重合体をベースとしている^[7]。
• エボニックは、6T/Xおよび10T/XポリマーをVestamid HT 'plus'というブランド名で販売している。^[19]
• クラレはジェネスターというブランド名で9T共重合体（C9ジアミンの2つの異性体を使用）を販売している。^[17]
• 三井はArlenというブランドで6T/66を製造した^[20]
• ソルベイはAmodelというブランド名で販売しています。当初はAmoco社によって商品化されましたが、現在このブランドはソルベイが所有しています。Nevicolor社によると、現在のAmodelグレードはすべて単一のポリマーA1000 ^{[21]をベースにしていますが、66/6Tコポリマー[22]}をベースにしたグレードや、66/6T/6Iコポリマー^[23]をベースにしたグレードもあります。