TPE vs TPR 熱塑性エラストメアの主要な違い

製品設計における理想的な素材の選択は、利用可能なエラストマーの幅広い選択肢に直面した場合、特に困難な場合があります。熱可塑性エラストマー（TPE）と熱可塑性ゴム（TPR）は、その類似した外観と同等の特性から、しばしばジレンマとなります。しかし、これらの素材間の微妙な違いは、製品の性能に大きく影響する可能性があります。この記事では、TPEとTPRの特性、用途、および選択基準について詳細に分析し、情報に基づいた意思決定を支援します。

一見すると、TPEとTPRは多くの共通した特性を共有しています。

• 高い曲げ疲労抵抗
• 優れた引き裂きおよび耐摩耗性
• 高い耐衝撃性
• 良好な誘電特性
• 優れた耐候性および耐薬品性
• リサイクル性
• 使用温度範囲：-30℃～140℃

これらの素材の根本的な違いは、そのベースポリマーにあります。TPEは通常、SEBS（スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロックコポリマー）から改質されるのに対し、TPRは一般的にSBS（スチレン-ブタジエン-スチレンブロックコポリマー）から改質されます。

SEBSはSBSの水素添加バージョンです。スチレン-ブタジエン-スチレンブロックコポリマーであるSBSは、ソフトタッチ表面を必要とするハンドツールやその他の製品に広く使用されています。水素添加は、特定の反応条件下で不飽和分子に分子水素を導入し、飽和分子構造をもたらし、耐老化性および耐黄変性を向上させます。このプロセスは、耐熱性および耐腐食性も向上させるため、一般的にTPEはTPRよりも性能が優れています。

• ポリオレフィンブレンド（TPE-O）
• スチレン系ブロックコポリマー（TPE-S）
• エラストマーアロイ
• 熱可塑性ポリウレタン（TPE-U）
• 熱可塑性ポリアミド（TPE-A）
• 熱可塑性コポリエステル（TPE-E）

TPEとTPRの両方は、プラスチックの成形性とゴムの弾性を兼ね備えており、エンジニアリング用途で価値があります。材料の硬度は、ショア硬度計スケールを使用して測定されます。TPEは、20ショアOOから90ショアAAまでのソフトゲル材料に配合できます。90ショアAAを超えると、材料はショアDスケールに移行し、最大85ショアDに達します。

TPRは、20ショアOOから85ショアDまでの同様に広い硬度範囲を提供します。固体状態では、TPEはソフトドメインとハードドメインで構成される多相材料です。そのゴムのような特性は、ゴム相のガラス転移温度とハード相の融点またはガラス転移温度に由来します。

• 優れた耐候性
• 良好な高温耐性
• 優れた疲労抵抗
• コスト削減の可能性

一般的な用途には、医療機器、ハードウェアツール、電子機器、スポーツ用品、玩具、自動車部品、通信機器などがあります。

TPRは、ゴムの物理的特性と熱可塑性プラスチックの射出成形能力を組み合わせた熱可塑性ソフトゴム材料です。典型的な用途には、カスタム自動車用フロアマットやトラックベッドライナーなどがあります。

TPRの主な特徴は次のとおりです。

• 良好な形状保持性
• 調整可能な柔軟性
• ゴム含有量が高いほど柔軟性が向上
• 制御可能な臭気
• 軽量
• カスタマイズ可能な色

TPEは接着剤にうまく反応しないため、TPRは接着用途（例：履物や玩具）でTPEよりも優れています。その他のTPRの用途には、次のようなものがあります。

• パイプ
• ワイヤーおよびケーブル
• シーラント
• アスファルト改質剤
• 自動車トリム
• ガスケット
• 包装
• フィルムおよびシート
• 射出成形部品

TPEは、標準的なプラスチック機械で加工できるため、コストを大幅に削減できます。従来の熱可塑性ゴムの美的魅力を容易な加工性と組み合わせ、大量の射出成形に適しています。TPEとTPRの両方は100％リサイクル可能であり、通常は最大5回再利用できます（グレードによります）。

TPRは、熱硬化性ゴムの外観、感触、弾性と、プラスチックの加工性を組み合わせて提供します。射出成形、ブロー成形、熱成形プロセスに適しています。ゴム材料は一般的に引張強度が高いと考えられていますが、材料の選択は特定のプロジェクト要件と部品の特性に基づいている必要があります。

本質的に、TPEはTPRのより柔らかいバージョンと見なすことができ、より大きな柔軟性と柔らかさが必要な場合に好ましい選択肢となります。