TPU業界FAQ | よくある質問と回答

TPU、または熱可塑性ポリウレタンは、柔軟性、高い引張強度、耐摩耗性、化学的安定性で知られる多用途で耐久性のあるエラストマー材料です。医療、自動車、電子機器、繊維などの産業で広く使用されています。 ホットメルト接着フィルムにおけるTPUの役割: 接着力の向上: TPUは繊維、プラスチック、金属などさまざまな基材に優れた接着性を提供し、耐久性のある接着を保証します。 柔軟性と弾力性: TPUにより接着フィルムは柔軟性を維持し、曲げたり伸ばしたり、不規則な表面に適合させても亀裂が発生しません。 耐久性: TPUは摩耗、裂け、熱、湿気、化学物質などの環境要因への耐性を高め、接着結合の寿命を延ばします。 透明性と美観: TPUホットメルト接着フィルムは高い透明度を保つことができ、視覚的品質が重要な用途に適しています。 全体として、TPUは強力な接着性、柔軟性、および耐久性を組み合わせ、さまざまな用途での高性能要件を満たすホットメルト接着フィルムの重要な構成要素です。

熱可塑性ポリウレタン TPU は柔軟で耐久性のある材料であり、炭素繊維と効果的に組み合わせることで高性能な複合材料を作成できます。この組み合わせにより、TPU と炭素繊維それぞれの特性を活かすことができ、自動車、航空、電子機器、スポーツ用品などの用途に適しています。 TPU と炭素繊維の組み合わせの重要ポイント: マトリックスと補強: TPU はマトリックスとして作用し、弾性と耐衝撃性を提供し、炭素繊維は補強材として強度、剛性、および寸法安定性を追加します。 加工方法: TPU と炭素繊維は、ホットプレス、押出成形、射出成形などの技術で組み合わせることができます。適切な温度と圧力の制御により、均一な接合が保証され、繊維の損傷が防止されます。 表面処理: 炭素繊維は TPU への接着性を向上させるために表面処理またはサイズ処理を行うことがあり、複合材料の機械的性能と耐久性を向上させます。 用途: TPU-炭素繊維複合材料は、軽量、強度、柔軟性を兼ね備え、保護具、構造部品、柔軟な電子ハウジングに最適です。 TPU と炭素繊維を組み合わせることで、製造業者は強度、柔軟性、軽量性能のバランスが取れた複合材料を作成し、厳しい用途でも高い基準を満たすことができます。

コロナ処理は材料の表面エネルギーを高める電気的表面改質プロセスで、後続のコーティング、印刷、ラミネートの接着性を向上させます。 TPUフィルムでのコロナ処理の仕組み： 高電圧放電：金属電極とコロナ処理ローラーの間に高周波高電圧を印加して放電を発生させます。 空気のイオン化とオゾン生成：放電により周囲の空気がイオン化され、TPU表面と反応するオゾンと高エネルギー粒子が生成されます。 表面活性化：高エネルギーの電気スパークがTPUフィルムに衝撃を与え、微細に粗く化学的に活性化された表面を作り、表面エネルギーを高め、接着性を改善します。 TPUフィルムにコロナ処理を施すことで、表面の接着性が大幅に向上します。接着剤、コーティング、両面テープの適用時により強力な結合を可能にし、耐久性や耐水性も向上します。最適な接着性と性能のために、コーティングは必ずコロナ処理された面にのみ適用してください。 総じて、コロナ処理は印刷、ラミネート、コーティング用途のTPUフィルム表面を準備する信頼性の高い広く使用される方法であり、製品の品質と性能を向上させます。

二層TPUとPETの複合フィルムは、ロール圧着および巻き取り技術を用いて、PETフィルムをTPUフィルムにラミネートして作られます。この組み合わせにより、TPUとPET素材の利点が活かされます。 TPUとPET複合フィルムの利点： 弾性： 二層構造により優れた柔軟性が提供され、印刷や加工中でもフィルムの形状を変形や汚染なく維持できます。 加工の利便性： 複合フィルムは取り扱いが容易で、印刷、コーティング、ラミネート工程でそのまま使用できます。 高級用途： 先進的な電子機器や光学分野で広く使用され、精密な表面を保護し、優れた光学性能を提供します。 二層TPU-PETフィルムに加えて、特定の用途要件を満たすために三層PET-TPU-PET複合フィルムも製造しており、機械的強度、保護性、および安定性を向上させます。 総じて、TPU-PET複合フィルムはTPUの柔らかさと弾性をPETの強度、安定性、光学的透明度と組み合わせ、高度な産業用途や電子機器用途に最適です。

TPUフィルムは通常、幅1.37mおよび1.53mなどの標準幅のロールで供給されます。しかし、これらの標準サイズは必ずしも顧客の特定の要求を満たすとは限りません。希望のサイズを得るためには、元のロールを必要な寸法に合わせるためにスリット加工が必要です。 スリット加工とは、要求寸法を満たさないTPUフィルム材料を、専門のスリッティング設備を使用して適切なサイズに変換するプロセスです。この工程は、スリット加工、印刷またはコーティング、ラミネート、さらにスリット加工を含む生産シーケンスの一部であることが多いです。 一般的なTPUフィルムのスリット加工方法： エッジトリミング：前の製造工程で残った端部材料を除去します。ラミネートフィルムなどの処理に一般的に使用されます。 スリッティング：幅広のロールを複数の狭いロールに変換して、要求される幅を得ます。 リワインディング：大径ロールを複数の小径ロールに分割します。適切なスリッティングとリワインディングにより、最終製品の外観と巻き取り品質の安定性が確保されます。 TPUフィルムスリットの主な目的： ずれや不均一な巻き取りなどの外観欠陥を修正し、製品の全体的な品質を向上させます。 スリッティング中にフィルム全体の長さを再検査し、欠陥部分を除去して一貫した品質を確保します。 使用するスリット方法に関係なく、処理されたフィルムは幅、長さ、平坦性、外観、巻き取り状態などの品質パラメータを含む要求寸法仕様を満たす必要があり、下流の用途で最適な性能を確保します。

熱可塑性ポリウレタンの融点とは、材料が固体から溶融状態に変化する温度のことで、摂氏 ℃ で表されます。熱可塑性ポリウレタンの融点に影響を与える要因は次の通りです： ハードセグメントの含有量： 含有量が多いほど融点は高くなります。 分子量： 同じハードセグメント含有量でも、分子量が大きいほど融点は高くなります。 ハードセグメントの構成： 原料の違いによって融点が変化することがあります。 融点は一定の圧力下で、熱可塑性ポリウレタンが固体から溶融状態に移行する温度を測定することで求められます。この測定は材料の熱力学的特性を反映しています。 これらの要因を理解することで、メーカーはホットメルト接着フィルムなどの用途に最適な熱可塑性ポリウレタンを選択し、加工および使用条件で最良の性能を確保できます。

熱可塑性ポリウレタンフィルムは、優れた耐摩耗性、高強度、靭性、耐薬品性、耐加水分解性、耐カビ性、低温柔軟性、透明性、および色安定性で知られる強靭で耐久性があり柔軟なエラストマーです。TPUの加工は非常に多用途で、さまざまな用途に使用できます。 TPUフィルムは防水性と通気性に優れており、「通気性防水」とも呼ばれています。登山用ジャケット、ウィンドブレーカー、フーディー、シームレス下着などのアウトドアウェアによく使用されます。TPUベースの複合生地は快適性と通気性を提供し、暑い夏でも着用者を涼しく保ちます。 TPUフィルムは液体の浸透を防ぎつつ、高い水蒸気透過性を持っています。これは特別な分子構造によるものです。TPUフィルムは非多孔性親水性膜であり、親水基を利用して水分子を高い蒸気圧側から低い蒸気圧側へ移動させます。その結果、TPUフィルムは防水性と通気性を兼ね備え、優れた湿度管理を提供します。 TPUフィルムの高い弾性により、体に密着しつつ異なる表面に適応し、快適さを維持します。通気性により肌が「呼吸」でき、刺激やアレルギーのリスクを低減します。

熱可塑性ポリウレタン（TPU）は、ポリオール由来の軟質セグメントと、ジイソシアネートおよびチェーンエクステンダー由来の硬質セグメントからなる線状ブロック共重合体です。TPUはポリエステル系とエーテル系に分類されます。以下は信頼できる識別方法です： 物理的方法： 密度テスト： TPUサンプルの密度を測定します。エーテル系TPUは通常1.13～1.18 g/cm³、ポリエステル系TPUは1.18～1.22 g/cm³です。 引き裂きテスト： TPUフィルムを引き裂きます。引き裂いた端がはっきりとギザギザしていればポリエステル系、ギザギザが少なければエーテル系です。 化学的方法： 比色反応法1： TPUサンプルを5～10 mLの酢酸に溶かします。溶けない場合は、DMFやo-クレゾールなどの他の溶媒を使用します。溶液を約0.1 gのp-アミノベンズアルデヒド試薬に滴下します。ポリエステル系TPUは数分で黄色に変化します。エーテル系TPUは反応しません。 比色反応法2： TPU約5 gをメタノール中のフェノールフタレインと混合し、2 M水酸化カリウムを数滴加えます。次に、メタノール中の塩化水酸化アミン飽和溶液を数滴加えます。混合物を50°Cに短時間加熱し、1 M塩酸で酸性化し、3%塩化鉄溶液を1滴加えます。ポリエステル系TPUはすぐに紫色または赤紫色に変わりますが、エーテル系TPUは色が変わりません。 物理的方法は簡単で実施しやすく、化学的方法は複雑ですが精度が高いです。利用可能な資源に応じて最適な方法を選んでください。

熱可塑性ポリウレタンフィルムは、耐摩耗性、柔軟性、耐食性、耐老化性に優れているため、印刷分野で広く使用されています。しかし、多くの人がポリウレタン表面への印刷で問題に直面します。最適な結果を得るには、次の4つの原則を守ることが重要です： 適切なインクを選ぶ： ポリウレタン系インク（PUまたはTPUインク）を使用することで、素材との化学的な相性が良く、強力な密着性と耐久性が得られます。 コロナ処理を行う： 表面エネルギーを38ダイン以上（理想は40～42）にするために、表面をコロナ放電処理します。 化学的表面処理： 化学溶剤で表面を拭いたりコーティングしたりして印刷適性を高めます。効果の高い溶剤の順序：DMF > MEK > トルエン > 酢酸エチル > シンナー > アルコール 適切な表面仕上げを選ぶ： マットまたはフロスト仕上げのフィルムは、表面積が大きいため、インクの密着性と色堅牢度が向上します。 この4つの原則を理解すれば、ポリウレタンフィルムへの印刷は簡単で安心です。

いいえ、ポリエステル系TPUとポリエーテル系TPUは直接混合したり、一緒に加工したりすることはできません。これは、分子構造と相溶性の違いが主な原因です。主な理由：剥離のリスク： 極性（エーテル基とエステル基）の違いにより相溶性が低く、層状構造や曇りが発生します。混和性の低さ： 分子間相互作用や結晶性が大きく異なり、結合力が弱くなります。物性の低下： 一緒に加工しても、最終製品の機械的性能や透明性が大幅に低下します。例外： PTMGで合成されたポリエーテル系TPUは若干の相溶性向上が見られますが、生産用途では推奨されません。結論：ポリエステル系TPUとポリエーテル系TPUは、特に透明性や高性能が求められる用途では混合して加工すべきではありません。