プラスチック
材料
TPE 通常、TPEは主に二つの材料から成り立っており、主に硬いナノ領域と柔らかいゴム領域からなります。この領域は主に剛性と柔軟性を持つ分子で構成されており、二つの領域間の結合は通常共有結合です。そのため、TPEの使用温度範囲は一般的にガラス転移温度(Tg)と融点(Tm)の間に位置します。別のタイプのゴムとプラスチックの接着剤としてTPOや架橋TPO(TPV)があります。前述の柔軟な領域は通常弾性ゴムで構成され、プラスチックの硬い基材(マトリックス)に分散しています。二つの領域は異なる高分子量で構成され、共有結合も異なります。
TPS ゴムの特性に最も近いのは、NR(天然ゴム)です。NRは応力誘起結晶化の特性を持ち、わずかな結晶性ゴム材料の一つです。そのため、分子変形を提供するだけでなく、結晶によって形成される「融解」の一部を消費するため、一般的な非結晶性のSBRよりも強度が高く(硬い)なります。水素化SBS(SEBS)は、SBSよりも耐熱性、耐酸化性、耐候性が優れており、その応用範囲は広く、ワイヤやケーブルの被覆、コネクタ、プラグのコーティング、医療用チューブ、自動車や建築用の窓ストリップ、プラスチック改質などに含まれます。ただし、化学耐性や耐熱性は劣っています。
温度:-70〜100°C
硬度(ショアA):40〜55 A
比率:0.9〜1.1
特性:耐水性、極性抵抗性、有機溶媒に対する抵抗性。油、燃料、非極性有機溶媒には耐性がありません。
TPO PP/EPDM複合体から成り、優れた柔軟性と耐衝撃性を持ち、燃焼時の毒性が少ないため、PVCワイヤ市場に影響を与えましたが、最大の欠点は化学耐性と耐熱性が十分でないことです。
温度:-60〜100°C
硬度(ショア):60A〜75D
比率:0.85 ~ 1.0
特性:極性溶液に耐性があります(水、水溶液、エタノールなど)
極性溶液には耐性がありません(炭化水素、ハロカーボン)の場合、膨張が発生します。
TPV PP/EPDM複合体から始まり、動的硫化を経て、高度に架橋されたゴム分散相が存在し、動的硫化操作反応があるため、耐熱性は一般的な非架橋接着剤よりも高く、誘電率も低く、特に永久変形に対する耐性があり、すべてのTPEの中で最も優れた性能を持ちます。改良されたTPVは、PA、PC、PC/ABS、ABSのオーバーモールディングが可能になりました。
温度:-60〜135°C
硬度(ショア):35A〜50D
比率:0.85〜1.0
特性:極性溶液に耐性があります(水、水溶液、エタノールなど)、耐油性、抗インキの特性があり、極性溶液には耐性がありません(炭化水素、ハロカーボン)の場合、膨張が発生します。
TPU 異なるソフトセグメントの材料により、ポリエステル(ポリエステルタイプ)とポリエーテル(ポリエーテルタイプ)に分けられます。主な違いは、ポリエステルTPUソフトセグメントは非極性溶媒に対して耐性があり、物理的特性(引裂強さ、高い耐摩耗性、靭性)、耐候性、酸化耐性、耐油性が優れています。一方、ポリエーテルTPUのソフトセグメントは加水分解に耐性があり、抗カビおよび抗菌性の安定性があり、より大きな弾力性を持ち、低ヒステリシス、低熱蓄積、低温特性があるため、主な鍵はポリエーテルチェーンとの関係です。TPUは加水分解耐性が良好で、特にPC、PC/ABS、ABSとのオーバーモールディング時に優れた弾力性を持ちます。上記の2つのタイプの材料は優れた生体適合性(バイオコンパチビリティ)を持ち、医療用途ではすべてのTPE材料の中で最も広く使用されています。
温度:-70〜100°C
硬度(ショア):40A〜74D
比率:1.1〜1.3
特性:油、燃料、一般的な脂肪化合物に対しては優れた耐性を持ちますが、芳香族化合物に対する化学的耐性はやや劣ります。極性有機物、例えばDMS(ジメチルスルホキシド)、DMF(ジメチルホルムアミド)には耐性がありません。これらの溶媒はTPUを侵食するため、溶解力はありますが、TPUとTPEEと同様に耐水性と水溶性溶媒に対する抵抗性があります(ただし、非常に高いおよび非常に低いpH値では除く)
TPEE 機械的特性の観点から言えば、硬度は一般的なTPEよりも高く、弾性範囲も広いです。一般的に、TPEEは安定性、耐油性、疲労耐性が優れており、強度、弾性、動的特性の利点を持っています。これはエンジニアリングプラスチックのTPEに属します。
温度:-40〜150°C
硬度(ショア):30D〜80D
比率:1.13〜1.25
特性:曲げ疲労およびクリープに対する耐性が優れており、優れた引張りおよび圧縮特性を持ちます。
TPA 温度:-55〜55°C
硬度(ショア):25D〜70D
比率:0.96〜1.04
特性:低い吸湿性、低温衝撃、曲げ疲労およびクリープへの耐性があり、優れた引張りおよび圧縮特性、耐摩耗性、化学特性に優れています。TPEでは、機械的特性と耐熱性のレベルが高く、低温特性はTPUほどではありませんが、耐摩耗性ではほぼTPUに匹敵し、低い吸湿性の特性からほとんど乾燥処理が不要です。したがって、製品の安定性において優れた性能を持ち、高い耐熱性、弾力性、耐摩耗性が求められるパイプラインでよく使用されます。
MPPO MPPO(変性ポリフェニレンエーテル)製品は、高衝撃ポリスチレン(HIPS)から製造されます。優れた加工性、小さな成形収縮、優れた寸法安定性、低い吸水性、良好な電気および熱特性、熱水に対して分解しにくい、耐酸・耐アルカリ性、低い密度を持ち、ハロゲン系の難燃剤を使用せずにUL難燃基準を達成することができます。家電製品、電子産業、自動車産業などで広く使用されています。
以下がその利点です:
1. 誘電特性は工業用プラスチックの中で最も優れています
MPPO樹脂の分子構造には強い極性基がなく、広範な作業温度と周波数範囲で良好な電気特性を維持します。その誘電率は、5つの工業用プラスチックの中でも最小であり、温度、湿度、周波数の影響をほとんど受けません。その体積比抵抗率(最大で1017)は、工業用プラスチックの中で最も高いです。
2. 優れた機械的特性と熱特性
PPOの分子結合には、多くの芳香族環構造を含み、分子結合の剛性があります。この樹脂は高い機械的強度と優れたクリープ耐性を持ち、温度変化の影響が少ないです。ポリフェニレンエーテルは高い耐熱性を持ち、PPO含有量の増加に伴い、耐熱変形温度が上昇します。逆に、ガラス転移温度と軟化点温度も同様に変化します。PPOとポリブタジエンゴム(SBR)で改質された高衝撃ポリスチレンは、靭性を向上させ衝撃強度を向上させることができます。
3. 優れた加水分解耐性
MPPOは非結晶性の樹脂であり、高いガラス転移温度を持っています。非常に優れた加水分解耐性を持ち、5つの工業用プラスチックの中で最も低い吸水性材料です。
4. 優れた難燃性
ポリフェニレンエーテルの酸素消費指数(LOI)は29で、自己消火性の材料(94 V0)です。一方、高衝撃ポリスチレン(PE)の酸素消費指数(LOI)は17で、可燃性材料です。これらを組み合わせると、中程度の可燃性(94 V2)となります。難燃性のMPPOを製造する際には、ハロゲン系難燃剤を添加する必要はありません。リン系難燃剤を添加することで、UL-94V0難燃等級を達成し、環境汚染を軽減できます。
5. 低収縮率と優れた寸法安定性
MPPOは非結晶性の熱可塑性プラスチックであり、成形収縮率が小さく、結晶化による歪みや反りがほとんど発生せず、成形後の再結晶化による寸法変化(ポスト収縮)もありません。
6. 非毒性で低密度
MPPOは低密度で、密度は1.06g/cm3で、5つの工業用プラスチックの中で最も軽量です。また、非毒性であり、アメリカ食品医薬品局(FDA)および国立保健基金(NSF)の認証を取得できるため、医療用および食品関連の機器の製造に使用することができます。
以下がその欠点です:
1. 有機溶媒に対する耐性は低く、脂肪族、ハロゲン化脂肪族、芳香族ポリフェニレンエーテルおよび改質ポリフェニレンエーテルは、基本的に酸、アルカリ、洗剤に対しては腐食性がありません。一方、圧力下での鉱物油やケトン、エステル溶媒、85°Cの濃硫酸は、応力や亀裂を引き起こす可能性があります。また、脂肪族、ハロゲン化脂肪族、芳香族ポリフェニレンエーテルおよび改質ポリフェニレンエーテルなどの有機溶媒は、ポリフェニレンエーテルおよび改質ポリフェニレンエーテルを膨らませ、溶解させる可能性があります。
2. 光耐性(UV)が低い
ポリフェニレンエーテルの弱点は、光耐性が低いことです。太陽光や蛍光灯の下での長期間の使用は黄ばみを引き起こすことがあります。その理由は、紫外線が芳香族エーテル結合を分割する可能性があるためです。ただし、GE社はMPPOの光耐性を向上させるために1%の紫外線吸収剤を添加しています。
温度:-4〜120°C
硬度(ショアA):70〜93A
比率:0.92〜1.1
特性:FDA、NSF認証、加水分解耐性、酸・アルカリ耐性、ハロゲンフリーの難燃性。脂肪族、ハロゲン化脂肪族、芳香族有機溶媒には耐性がありません。
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