ニュース - TPU 顆粒の硬度を下げ、耐摩耗性を高めるにはどうすればよいですか?

熱可塑性ポリウレタン (TPU) は、耐久性と弾力性で知られる多用途の素材です。ただし、特定の用途では、耐摩耗性を向上させながら同時に TPU 顆粒の硬度を下げる必要がある場合があります。

TPUの硬度を下げ、耐摩耗性のバランスを向上させる戦略。

1. より柔らかい素材とのブレンド

TPU の硬度を下げる最も簡単な方法の 1 つは、TPU をより柔らかい熱可塑性材料とブレンドすることです。一般的なオプションには、TPE (熱可塑性エラストマー) およびより柔らかいグレードの TPU が含まれます。

より柔らかい素材と、TPU とのブレンド比率を慎重に選択することで、望ましいレベルの硬度の低下を達成することができます。

2.斬新なアプローチ：TPU粒子と新しいソフト素材Si-TPVのブレンド

85A TPU 顆粒を SILIKE が発売した軟質素材 Si-TPV (動的加硫熱可塑性シリコーンベースエラストマー) とブレンドすることで、他の望ましい特性を損なうことなく、硬度の低下と耐摩耗性の向上の間で望ましいバランスが得られます。

TPU粒子の硬度を下げる方法、計算式と評価:

85A TPU の硬度に 20% Si-TPV を追加すると、硬度が 79.2A に低下します。

注記：上記のテストデータは当社のラボでの実践的なテストデータであり、この製品の保証として理解することはできません。お客様は独自の仕様に基づいてテストされる必要があります。

ただし、柔らかさと耐摩耗性の最適な組み合わせを達成することを目的として、さまざまな配合比を実験するのが一般的です。

3. 耐摩耗性フィラーの配合

耐摩耗性を高めるために、専門家はカーボンブラック、ガラス繊維、シリコーンマスターバッチ、二酸化ケイ素などの特定のフィラーを組み込むことを提案しています。これらのフィラーは、TPU の耐摩耗性を強化します。

ただし、これらのフィラーの量が多すぎると材料の柔軟性に影響を与える可能性があるため、その量と分散には注意が必要です。

4. 可塑剤および柔軟剤

TPU の硬度を下げる方法として、TPU メーカーは可塑剤や軟化剤を使用する場合があります。耐摩耗性を損なうことなく硬度を下げることができる適切な可塑剤を選択することが重要です。 TPU で使用される一般的な可塑剤には、フタル酸ジオクチル (DOP) およびアジピン酸ジオクチル (DOA) が含まれます。選択した可塑剤が TPU と適合し、引張強度や耐薬品性などの他の特性に悪影響を及ぼさないように注意する必要があります。さらに、可塑剤の投与量は、望ましいバランスを維持するために細心の注意を払って制御する必要があります。

5. 押し出しと加工パラメータの微調整

押出および加工パラメータの調整は、硬度の低下と耐摩耗性の向上という望ましい組み合わせを達成する上で極めて重要です。これには、押出時の温度、圧力、冷却速度などのパラメータの変更が必要になります。

押出温度を低くし、慎重に冷却することで、耐摩耗性フィラーの分散を最適化しながら、より柔らかい TPU を得ることができます。

6. 後処理技術

アニーリング、延伸、さらには表面処理などの後処理技術により、硬度を損なうことなく耐摩耗性をさらに高めることができます。

特にアニーリングにより TPU の結晶構造が改善され、耐摩耗性が向上します。