フィルム用TPU素材の特性と特徴
TPU は多くのユニークな特性を誇り、多くの用途に最適な素材です。ポリオールはエラストマー、つまり弾性特性を持つポリマーです。これらのエラストマーは熱可塑性ポリウレタンに伸縮性と柔軟性を与えます。逆に、より硬いジイソシアネートは強度と耐久性を与えます。
TPU のユニークな特性により、同様に優れた性能を持つフィルムが生まれます。TPU フィルムは、傷や摩耗に対する耐性、紫外線耐性、および風雨からの保護を提供します。TPU フィルムは、油、グリース、溶剤、その他の化学物質に対しても耐性があります。TPU フィルムは、繊維からガラスまでさまざまな基材にラミネートすることができ、革新的な製品のポートフォリオをサポートします。
ジイソシアネートとポリオールの種類を変更することで、硬度や弾性などの TPU 特性を変更でき、幅広い種類のカスタマイズされた TPU フィルムとオプションが可能になります。
TPUフィルムの種類
TPU フィルムにはいくつかのカテゴリがあり、それぞれ異なる利点があります。TPU フィルムの種類は、使用される最初の材料と添加剤によって異なります。ポリウレタンとジイソシアネートの成分を変更すると、TPU フィルムの物理的性能が変わり、独自の価値ある材料特性が生まれます。ただし、重要な用途に TPU フィルムを選択する場合は、違いを理解することが重要です。
ポリウレタンは、ポリエステル、ポリエーテル、またはポリカプロラクトンで構成されるエラストマーです。ポリエステル ウレタンとポリエーテル ウレタンは、TPU で最も一般的に使用されるベース材料であり、複数の市場で無数の用途に独特の特性を提供します。
ジイソシアネートに変更を加えると、化学構造に応じて、結果として得られる材料は脂肪族または芳香族になります。脂肪族ポリウレタンには鎖構造が含まれ、芳香族ポリウレタンには環構造が含まれます。
TPU におけるポリエステルとポリエーテル
ポリエステルとポリエーテルにはいくつかの類似点がありますが、特性と用途は大きく異なります。これらの特性を理解することで、プロジェクトに適した材料を選択する際に十分な情報に基づいた決定を下すことができます。
各エラストマーは、次のようなさまざまな材料性能特性を備えています。
耐熱性
耐摩耗性
加水分解および耐薬品性
切断と引き裂きに対する耐性
ポリエステルはポリエーテルよりも動作温度安定性が高く、熱老化に対する耐性も優れています。ただし、低温では柔軟性が失われ、脆くなるのが早くなります。一方、ポリエーテルは熱の蓄積の影響を受けにくく、低温でも柔軟性を維持します。
ポリエステルは表面耐性に優れ、滑り摩耗用途に最適です。また、衝撃、振動、エネルギー吸収性にも優れ、減衰用途に最適です。逆に、ポリエーテルは衝突摩耗耐性に優れ、ショットブラスト用途に最適です。ただし、ポリエステルよりもエネルギー吸収性が低く、反発性が高くなっています。
ポリエステルはポリエーテルよりも耐薬品性と耐油性は高いですが、耐加水分解性は低くなります。ポリエーテルは優れた耐加水分解性と耐微生物性を備えているため、水ベースの用途に最適です。
ポリエステルは引張強度が高く、切断や引き裂きに対する耐性も優れています。一方、ポリエーテルは引張強度が低く、切断や引き裂きに対する耐性も低くなります。
プロジェクトに適切な材料ソリューションを選択するには、ポリエステルとポリエーテルの違いを理解することが重要です。ポリエステルは、高い耐熱性、優れた表面耐性、衝撃吸収性を必要とする用途に適しているかもしれませんが、ポリエーテルは、加水分解、微生物耐性、衝突摩耗耐性を必要とする用途に最適な選択肢です。
脂肪族ポリウレタンと芳香族ポリウレタン
脂肪族 TPU と芳香族 TPU の選択は、特定の用途要件によって異なります。どちらも耐久性に優れていますが、タイプごとに特性が異なります。
脂肪族ポリウレタンは柔軟性と耐久性に優れています。繰り返し分子鎖構造のため、脂肪族ポリウレタンは化学的に操作して弾力性と硬度を変えることができます。脂肪族ポリウレタンフィルムは芳香族フィルムよりも低い温度でガラスにラミネートできます。
脂肪族 TPU フィルムは、優れた色安定性と紫外線耐性で知られています。脂肪族フィルムは、日光への露出が懸念される屋外用途や、高い光学的透明度や接着レベルが求められる用途でよく使用されます。脂肪族 TPU は、紫外線や放射線による劣化に抵抗する分子構造を持っているため、色と耐久性が長持ちします。化学薬品や摩耗に耐性がある脂肪族フィルムは、過酷な環境に適しています。
芳香族ポリウレタンは脂肪族ポリウレタンよりも脆く、より高いガラス転移温度が必要です。芳香族は最も一般的な TPU フィルムであり、優れた耐摩耗性と引張強度を備えています。
芳香族ジイソシアネートを使用した TPU フィルムは、優れた耐薬品性と機械的強度を備えています。芳香族 TPU フィルムは、脂肪族 TPU フィルムよりも剛性が高く、耐熱性も優れています。また、油、溶剤、化学物質に対する耐性も優れています。芳香族 TPU フィルムは、引張強度や引き裂き強度など機械的特性が優れているため、強靭性と耐薬品性が求められる産業用途でよく使用されています。