TPR vs TPU 材料性能に関する重要な違い

December 11, 2025

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TPR と TPU の 基礎 を 理解 する

エンジニアリングプラスチックの世界では 特定の用途のための適切な材料を選択することは デザイナーやエンジニアにとって 課題です熱塑性ゴム (TPR) と熱塑性ポリウレタン (TPU) は,広く使用されている熱塑性エラストメアであるこの記事では,それらの材料の特性,性能差,知識に基づく材料の選択を導くための実用的な応用.

TPR: ゴム の 特性 と 加工 の 容易 性 を 兼ね備えた 多用 性 の ポリマー

熱塑性ゴム (TPR) は,ポリスタリン (PS) とエラストメリックの中間ブロック (通常はブタディエンベースの) を含む共聚物である.合成ゴムの利点と熱プラスチック加工の利点を組み合わせるために開発されたTPRは,通常SBSまたはSEBSのようなスタリンブロック共聚合物を指す.これらの材料は重量で約30%のポリスタリンを含み,残りはエラストメリックミッドブロックである.

TPRは疲労耐性,化学的安定性,衝撃強度, 適度なリサイクル能力を備えていますTPR材料は,連続エラストーマー段階内の物理的な交差点として機能するポリスタリン硬段を特徴としています固いポリスタリン領域は構造の整合性を維持する一方で,ブタディエン成分は柔軟性を提供します.

TPRは熱耐性,動的疲労性能,磨損耐性 (タイヤ用途には不適性) の限界を示していますが,SEBS を ベース に し た TPR は,オゾン に 優れた 耐性 を 示し て い ますしかし,vulcanized EPDM は一般的に長期間の屋外耐久性において TPR を上回る.

TPU: 特異 な 特性 を 備える 高性能 の 弾性体

熱塑性ポリウレタン (TPU) は,弾性,透明性,磨損耐性,優れた油耐性を有する幅広いポリウレタンポリマーを含む.TPU の 独特 な 分子 構造 に は,硬 と 柔らかい ポリマー 部分 が 交替 し て いる耐久性も柔軟性も兼ね備えています

分子重量と成分比を調整することで,製造者は化学的に類似した材料から著しく異なる特性を有するTPU変種を生産することができます.硬い部分は分子間の引き寄せによって偽結晶領域を形成するTPU の高弾力マグノルを説明する交叉リンク要素として作用する.一方,より長く,柔らかい鎖は,この効果を緩和する.異なる硬さ/弾性を持つ材料の生産を可能にする.

TPUは注射鋳造に適した完全な熱塑性振る舞いを示すが,リサイクルプロセスは鎖の整合性を低下させる可能性がある.硬い部品のガラス移行温度を超えて加熱すると, 交叉リンク効果は完全に減少します.

性能比較:データ駆動分析
プロパティ TPR (メトリック) TPU (メトリック)
硬さ 岸 D ~10 円70 55 円 85
張力強さ 最高 2°35 MPa 28.0~96.0 MPa
張力強さ,出力 1・5 MPa 52~80 MPa
エラスティックモジュール 0.02・0.68 GPa 0.62・5.50 GPa
折りたたみ力強度 2.66~24.1 MPa 19.0~95.1 MPa
折りたたみのモジュール 0.0917・0.814 GPa 0.520・4.50 GPa
タバー・アブラージョン,mg/1000サイクル 30 円800 5・25
溶融点 104°C~191°C 185°Cから243°C
線形熱膨張係数 110~170 μm/m°C 14°56 μm/m°C

TPUは一般的に TPRよりも 拉伸強度,弾性,屈曲強度,磨損耐性で優れていることが示されていますTPRはコストと熱膨張係数において 利点をもたらす可能性があります両材料の硬度範囲は重なり合っているが,TPUはより高い硬度レベルを達成することができる.

応用分野: 各材料の特殊用途
  • TPR アプリケーション:TPR の 柔軟性 や 処理 の 容易さ に 益 を 得る 玩具,靴 部品,密封物,ワイヤー や ケーブル の 隔熱 装置,自動車 の 部品 など が あり ます.
  • TPUの用途:携帯機器のケース,スポーツシューズソール,医療機器,自動車のインテリア,工業用ホースは TPU の優れた磨損耐性,油耐性,高強度を利用しています
持続可能性の考慮: 環境上の課題

TPRとTPUは,石油化学資源から生まれ,持続可能性とリサイクルに似た課題に直面しています.TPUは機械的なリサイクルを可能にしますが,プロセスでは,通常,熱分解により分子量と機械的性質が減少する.通常の埋立地や堆肥条件では,従来の石油ベースのTPUは生物分解しませんが,分解可能な部分を持つ特殊な生物ベースのまたは改変されたTPU変種が生まれています.

TPRは機械的なリサイクルも可能だが,通常は性能が低下した劣質な材料を生む.ほとんどの従来のプラスチックと同様に,TPRは自然環境では非常にゆっくりと分解する.TPR の 生産 に 用い られる 藻類 から 生み出された モノマー の 研究 が 継続 さ れ て い ます.

費用 分析: 経済 的 な 要因

TPR は 一般 に TPU より 費用 効率 が 優れ て い ます.TPU の 3 から 6 ドル と 比べると,通常 1 キロあたり 1.60 ドル から 2.00 ドル の 価格 で 販売 さ れ て い ます.00/キログラム (グレードと性能要件によって異なります)性能要求が厳しいアプリケーションでは,TPRはしばしばより経済的な選択肢です.

代替 材料: 選択肢 を 拡大 する
  1. 熱塑性vulcanizates (TPE-VまたはTPV)
  2. 熱塑性ポリオレフィン (TPE-OまたはTPO)
  3. 熱塑性コポリエステル (TPE-E,COPE,TEEE)
  4. 熱塑性ポリエーテルブロックアミド (TPE-A)
  5. スチレンブロックコポリマー (TPE-S)
  6. 溶解加工可能なゴム (MPR)
  7. フロロエラストーマー (FKM,FFKM)

耐熱ポリマーが実行可能な選択肢である場合,追加の材料の選択肢が提供されます.

  1. 炭化天然ゴム (NR)
  2. ポリアイソプレン (IR)
  3. ポリクロロプレン (CR)
  4. ポリブタディエン (BR)
  5. ニトリル (ブタディエン) ゴム (NBR)
材料の選択に関するガイドライン
  • 性能要件:張力 耐磨 油耐性 耐候性 の 必要 を 評価 する.
  • 処理方法:インジェクション鋳造や挤出などの製造プロセスとの互換性を考慮してください
  • 予算の制限:効率と効率のバランスをとる
  • 環境要因耐候性及び化学安定性に関する要件を評価する.
  • 持続可能性の目標可能な限り,リサイクル可能またはバイオベースの材料を優先してください.
結論

TPR と TPU はどちらも優れた熱塑性エラストーマーオプションであり,それぞれに明確な利点と限界があります. and performance characteristics—while carefully evaluating specific project requirements—engineers and designers can make optimal material selections that deliver the best performance and value for their applications.