熱可塑性エラストマーゲルの説明

TPE ゲルは質量的にはほとんど液体であり、ベースポリマーの希薄系での物理的な鎖の絡み合いによってのみ構造が得られます。その結果、これらは通常、小さな力で大きな変形を示し、圧縮後に回復する非常に柔らかい材料になります。柔らかさ、弾性回復力、低い圧縮永久歪みにより、優れたクッション性と衝撃吸収性を実現します。

TPEの硬度と弾力性の範囲は広く、TPE ゲルは、圧縮後の変形に対する優れた耐性、または低い圧縮永久歪みを備えた非常に柔らかく弾力性のある材料です。これらの特性により、優れたクッション性が得られ、また、ほとんどのTPEよりも概して粘着性の高い表面感触が得られます。

TPE ゲルの弾力性は熱可塑性エラストマーベース成分から得られます。多くのゲル用途では、圧縮永久歪みが低いこと（つまり、圧縮後の永久変形が最小限である）が重要です。TPE ゲルは圧縮永久歪みが非常に低い配合が可能ですが、一般的に、長時間の圧縮や高温下で低い圧縮永久歪みを維持するのは困難です。

TPE ゲル化合物は硬度が低く、弾力性が高く、圧縮永久歪みが低いため、理想的な衝撃吸収性が得られ、応力を効果的に分散させるのに役立ちます。ゲルダンパー、機械式ショックアブソーバー、防音材などに使用できます。

TPE ゲルはさまざまなレベルの透明度で製造可能で、通常は優れた着色性を備えています。また、表面摩擦が大きいものも多く、グリップに最適なタック（粘着性）が得られます。その他の用途では、乾燥した表面または絹のように滑らかな表面を持つ TPE ゲルが必要とされます。

長時間の硬化ステップを必要とする熱硬化性材料とは異なり、TPE ゲルなどの熱可塑性エラストマーを用いる工程では、加熱、加工、冷却のステップのみが必要です。シリコンゴムなど類似の熱硬化性材料とは異なり、TPE ゲル製造プロセスの副産物であるスクラップも再溶解して再利用できます。TPE ゲルは熱可塑性材料であるため、射出成形、押出成形、圧縮成形、3Dプリンティングなど、さまざまな加工方法に対応しています。

TPE ゲルは熱可塑性のため、熱硬化性プラスチックとは異なり、加熱して再加工が可能です。また、原則として、収集およびリサイクルシステムによっては、熱硬化性材料よりもリサイクルが容易です。現在開発中のバイオベースの熱可塑性エラストマーと可塑剤は、TPE ゲル製品の持続可能性への潜在的な道を開きます。

一部の TPE ゲルは、生体適合性、非アレルギー性を有し、滅菌ができるように配合できます。生体適合性を評価するときは、ベースTPE、可塑剤、およびその他の添加剤を必ず検討してください。

TPE ゲルは通常、熱可塑性エラストマーを液体可塑剤と事前に混合し、添加剤とともに加熱しながら溶融混練することによって製造されます。この液体混合物はブレンドが完了すると、他の熱可塑性プラスチックと同様に、射出成形、押出成形、圧縮成形による加工が可能です。これらの成形方法のバリエーションとしてオーバーモールドも可能です。特定の特殊プロセスや特別な配合により、一部の TPE ゲルは3Dプリンティングも可能です。処理終了後、混合物が冷却されるとゲルを形成します。

TPE ゲルが極端に柔らかい、あるいは粘着性がある場合、型抜きプロセス中に損傷を受けやすくなります。型から取り出す際は過度の力を加えず、完全に冷却してから行うようにしてください。同様に、型から取り出す時や使用中の損傷につながる可能性がある材料内の空隙発生を回避するために、加工中の流れを適切に制御することが重要です。クリープや応力緩和を起こしやすい超軟質ゲルは、組み立て時または組み立て後に変形し、公差の問題を引き起こす可能性もあります。

TPE ゲルは、柔らかさ、グリップ性能、圧縮永久歪みといった特性を備えているため、多くの消費財に使用されています。歯ブラシ、カミソリ、ペン、工具などの製品のグリップとしてオーバーモールドできるほか、リストレストやシートパッド、ベッドマットレスや枕、ソフトタッチの玩具などクッション付き製品にも使用されます。

TPE ゲルは、電子機器のソフトハウジングやグリップに最もよく使用されますが、バンパー、コンタクトパッド、ウェアラブルバンド、オーバーモールド シール、振動ダンパー、シーリングコンパウンド、電子部品のポッティング材料、熱伝導材料、産業用ロボットやヒューマノイドロボットのソフトコンポーネントにも使用されます。

TPE ゲルは、機械の衝撃吸収材、グリップ、オーバーモールドシールなどの機械向け用途のほか、工業および建設用途での振動減衰材や防音材としても製造されています。

TPE ゲルの主な物理的特性には、柔らかさ、圧縮永久歪み、弾性、引張強度、ガラス転移温度などがあります。その用途に求められる物理的特性に加えて、必要な動作温度や、製品が皮脂、洗剤、消毒剤などの化学的物質に曝される可能性も考慮してください。TPE ゲルをオーバーモールドする予定がある場合は、ベース基板との互換性を考慮しておいてください。

TPE ゲルは消費財や医療機器によく使用されるため、ゲル部品の厚さや形状だけでなく、外観や感触の考慮も重要です。ほとんどの TPE ゲルは表面に粘着性がありますが、ポリマーの改質によって乾燥した質感や絹のように滑らかな質感に変化させることもできます。コンポーネントを透明にするか、不透明にするか、着色する必要があるかを把握しておいてください。

用途と市場が要求する安全性と規制の基準を決定します。最も一般的な考慮事項には、医療用途の標準 （ISO 10993 規制を含む)）や対象市場の食品接触用途 （EU および FDA の要件など）が含まれます。

プロセスコストは、材料費、サイクルタイム、スクラップのリサイクル性などの影響を受けます。コストを評価する際には、シリコンと比較した場合の TPE ゲルのコストの低さ、加工性の向上、硬化ステップの省略などを考慮してください。長期的なパートナーシップを通じた供給の保障確保や、リサイクル性やバイオベースのポリマーなどの持続可能性のオプションの調査を検討してください。

クラレは、グローバルサプライヤーと開発パートナーの両面から事業を展開しています。製品開発中のお客様には、材料の選択、試作、テストなど、包括的な技術サポートを提供しています。生産段階に移行しているお客様に対しては、継続的な技術サポートとコンパウンダーとの共同開発を通じて一貫したサービスを提供します。