熱可塑性ポリウレタン（TPU）は、耐久性と弾力性に優れた多用途素材として知られています。しかし、特定の用途では、TPU粒子の硬度を下げつつ、同時に耐摩耗性を向上させ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. 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一つは、より柔らかい熱可塑性材料と混合することです。一般的な選択肢としては、TPE（熱可塑性エラストマー）やより柔らかいグレードのTPUなどがあります。
柔らかい素材とTPUとの混合比率を慎重に選択することで、望ましいレベルの硬度低下を達成することができます。
2. 新たなアプローチ：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 が発売した柔らかい素材 Si-TPV (動的加硫熱可塑性シリコンベースのエラストマー) とブレンドします。この方法により、他の望ましい特性を損なうことなく、硬度の低減と耐摩耗性の向上の間で望ましいバランスが実現されます。
TPU粒子の硬度を下げる方法、式および評価：
硬度85AのTPUに20％のSi-TPVを加えると、硬度は79.2Aに低下します。
注記：上記のテストデータは弊社のラボの実際のテストデータであり、本製品のコミットメントとして理解することはできません。お客様は独自の特定に基づいてテストする必要があります。
ただし、柔らかさと耐摩耗性の最適な組み合わせを実現するために、さまざまな混合比率を試すことが一般的です。
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充填剤を配合することを推奨しています。これらの充填剤はTPUの耐摩耗性を高めることができます。
ただし、充填剤の量が多すぎると材料の柔軟性に影響を及ぼす可能性があるため、充填剤の量と分散には慎重に考慮する必要があります。
4. 可塑剤と軟化剤
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ことがあります。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に使用される一般的な可塑剤には、ジオクチルフタレート（DOP）やジオクチルアジペート（DOA）などがあります。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与えないことを慎重に確認する必要があります。さらに、望ましいバランスを維持するために、可塑剤の使用量も厳密に管理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
硬度の低減と耐摩耗性の向上という望ましい組み合わせを実現するには、押出成形と加工パラメータの調整が極めて重要です。これには、押出成形中の温度、圧力、冷却速度などのパラメータの変更が含まれます。
押し出し温度を低くし、慎重に冷却することで、耐摩耗性充填剤の分散を最適化しながら、より柔らかい TPU を実現できます。
6. 後処理技術
焼きなまし、伸張、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、アニーリング処理により TPU の結晶構造が改善され、摩耗に対する耐性が向上します。
結論として、TPUの硬度を低減しながら耐摩耗性を向上させるという微妙なバランスを実現するには、多面的なプロセスが必要です。TPUメーカーは、材料の選択、配合、耐摩耗性充填剤、可塑剤、軟化剤、そして押出パラメータの精密な制御を活用することで、特定の用途固有の要件に合わせて材料特性を微調整することができます。
これがあなたに必要なものです。TPU 粒子の硬度を下げ、耐摩耗性を向上させる勝利のフォーミュラです。
