最終更新: 2019 年 10 月 16 日最終更新: 2025 年 3 月 10 日

TPEとエラストマーの長所を兼ね備えた、新たなパフォーマンス・クラス

KRAIBURG TPEは、K 2019において熱可塑性エラストマー・ハイブリッドのフレキシブルな材料開発プラットフォームの発表を行います

KRAIBURG TPEは、熱可塑性エラストマーと従来のエラストマー・コンパウンド間の性能のギャップを縮めるべく、熱可塑性エラストマー・ハイブリッド（TEH）のための先進的な新技術プラットフォームの市場導入を行いました。TEHコンパウンドは顧客に固有のアプリケーションにカスタマイズされた、テーラー・メイドの材料です。選定されたエラストマーとの組み合わせにより、これらのコンパウンドはTPEの良好な作業性を備えつつ、エラストマーと同等の特徴を提供します。同社は、デュッセルドルフにて開催されるK 2019見本市において、この革新的なテクノロジーの詳細を紹介する予定です。（ホール6、ブースC-58-05およびE22）

このTPEメーカーは、長年にわたり、彼らの製品が古典的なエラストマーの性能を凌駕するための方法を探求していました。熱可塑性プラスチック・コポリエステル・エラストマー（TPC）および熱可塑性プラスチック・ポリアミドエラストマー（TPA）などのいくつかの成功事例はあったものの、エラストマーまたはゴムの特性と一致する「汎用スーパーTPE」の発見は、従来は非常に困難だったのです。この理由のひとつは、アプリケーション分野が非常に広範囲にわたることでした。

「既に判っているTPEとエラストマー間の性能格差、特に耐熱性に関する部分ですが、これを縮めるため、私たちはアプリケーションと顧客に対して重点的に考慮するというアプローチを取ったのです。」KRAIBURG TPEの欧州・中東・アフリカ地域の事業開発部門のヘッドであるダーク・ブッシュカウはそう説明します。「例えば、私たちは、それぞれのコンパウンド中のエラストマーと熱可塑性プラスチックの比率を、必要とされるアプリケーションの耐熱性、耐薬品性および機械的性能に関する特定の両立性と適合性に基準を置いて決定しています。」

結果として、完全に架橋したエラストマー成分を含む「カスタム・エンジニアード」TEHコンパウンドが出来上がります。これは従来のブレンド・エラストマーとは対照的に、エンジニアリング・プラスチックスのモールダー各社が普段行っている生産方法と同様に、経済的に加工することが可能なのです。最終製品は、これは不可欠でありながら必ずしも多くのエラストマーが持ち得ない特性なのですが、PP、PBTあるいはPAなどの異種材料との洗練された複合材料アプリケーションも、接着補助剤を添加することなく生産することができます。

この新たな技術プラットフォームは、エラストマーと熱可塑性プラスチックの様々な組合せにより、著しく向上した性能およびショアA硬度55～80の範囲を選定可能な、進化したTPE材料を提供します。優れた機械的性質に加え、これらの材料は、持続的な150℃までの使用温度および油、グリース、潤滑剤や燃料などへの高い耐化学品性能を提供します。さらに、これらの材料はTEHの成形段階では架橋されないため、完全にリサイクルが可能です。

TEHコンパウンドの熱可塑性プラスチックの加工性は、エラストマーと同等の壁厚で最大80%の成形サイクルの減少を可能とします。このことは、これらの材料が非常にコスト効率の良い選択肢となるというだけでなく、多種多様な新しいアプリケーションへの可能性を提供するということを意味しています。この加工性および材料特性により、特に冷却や温度制御ユニットの部品や、更にはエンジン・カバー、オイルサンプ、フューエル・フィラー・キャップおよびオイル・キャップなどの部品への活用が見込まれています。他の例としては、ギヤボックス、エンジンおよびポンプ周りの雑音・振動吸収のための部品が挙げられます。また、コネクターや、ねじ締結用のケーブル保持部材、およびファスナー類にも好適です。最初の成功例は2リッターのディーゼルエンジンの潤滑系統で使用されたもので、これはエンジンオイルに常時接触し、また冷間起動中に相当量のディーゼル燃料とブローバイ・ガスに暴露されるアプリケーションだったのです。

徹底した技術開発活動、および様々な基礎研究と調査により、KRAIBURG TPEは、この新技術の一層の広がりによる莫大なポテンシャルを見据えています。この技術はまだ市場導入されたばかりなのですから。「私たちは現在、バリア特性の改善のためにブチル合成ゴムの適用を試験しているところです。また、ショアA50より低い柔軟性を持ったTEHを実現するために、様々なアプローチを行っているところです。」ブッシュカウはそう付け加えています。「材料に特徴的な性能を与えるべく、PE、PBZ、PET、TPOおよびTPUのような、幅広い選択肢の熱可塑性プラスチックとの組み合わせが検討されています。」

K 2019への訪問者は、ぜひホール6のブースE22におけるシンク・タンクに足を運び、KRAIBURG TPEの材料およびマーケット・エキスパートとの技術ディスカッションに加わって、新たなTEHテクノロジーの長所と可能性をご自身で体験してください。

表：ゴムおよび標準TPEコンパウンド（TPS/TPV）との比較による、熱可塑性エラストマー・ハイブリッドの性能特性

A new performance class combines the advantages of TPEs and elastomers

KRAIBURG TPE will be presenting a flexible material development platform for thermoplastic elastomer hybrids at K 2019

KRAIBURG TPE has introduced an advanced new technology platform for thermoplastic elastomer hybrids (TEHs), to close the performance gap between thermoplastic elastomers and conventional elastomer compounds. The TEH compounds are tailor-made to fit customers’ specific applications. Combined with selected elastomers, the compounds provide the same features as elastomers while maintaining the favorable workability of TPEs. The company will be presenting this innovative technology in detail during the K 2019 trade fair held in Düsseldorf (Hall 6, Booths C-58-04 and E22)

TPE manufacturers have been trying all along to find ways of catching up with the performance of classic elastomers in their products. Although there have been a few successes with thermoplastic copolyester elastomers (TPCs) and thermoplastic polyamide elastomers (TPAs), it has not previously been possible to find a “universal super-TPE” that could match the properties of elastomers or rubbers. This is mainly due to the wide variety of typical applications in the field.

“To close the performance gap between established TPEs and elastomers, particularly in relation to thermal resistance, we are therefore taking an approach that focuses rigorously on applications and customers,” explains Dirk Butschkau, Head of Business Development EMEA at KRAIBURG TPE. “For example, we select the proportions of elastomers and thermoplastics in each compound on the basis of their specific compatibility and suitability for the required application temperature, chemical resistance and mechanical performance.”

The result is a “custom-engineered” TEH compound with a completely crosslinked elastomer component – which in contrast to conventional elastomer mixtures can be processed just as economically for injection molders of technical thermoplastics. The finishing that is usually necessary with most elastomers is not necessary and even sophisticated two-component applications with PP, PBT or PA can be implemented without bonding agents.

The new technology platform provides advanced TPE materials with a hardness range of 55 to 80 Shore A, with significantly improved performance based on different combinations of elastomers and thermoplastics. Along with excellent mechanical properties, the materials provide continuous operating temperatures up to 150 °C and outstanding chemical resistance to oils, greases, lubricants and fuels. In addition, they remain completely recyclable, as the material is not crosslinked during the production of moldings from TEH.

The thermoplastic workability of TEH compounds may reduce the cycle time at comparable wall thicknesses by up to 80% in comparison with elastomers. This means they provide not only an extremely cost-effective alternative but also a wide range of possible new applications. The processing and characteristics profile are aimed particularly at parts of engine covers, oil sumps, fuel filler caps and oil caps, as well as cooling and/or temperature control units. Additional examples are noise-absorbent and vibration-absorbent components in gearboxes, engines and pumps, and also includes connectors, screwed cable glands and fasteners. The initial successes include an application that is used in the lubrication circuit of a 2-liter diesel engine, in permanent contact with the engine oil and exposed to considerable amounts of diesel and blow-by gases during driving with a cold engine.

Following an extensive development phase and various basic research investigations, KRAIBURG TPE sees tremendous potential for further expansion of this new technology, which has only recently been introduced in the market. “We are currently testing the use of butyl rubbers to improve barrier properties and we’re following various approaches to achieve softer TEH ratings below 50 Shore A,” says Butschkau, adding: “The wide choice of thermoplastics also includes plastics such as PE, PBZ, PET, TPO and TPU to influence certain material properties in specific ways.”

Visitors to K 2019 are invited to join KRAIBURG TPE’s materials and market experts for a technical discussion at the think tank at Booth E22 in Hall 6 and see for themselves the advantages and opportunities that the new TEH technology offers.