会社のニュース TPUが複数の業界で主要材料として台頭

熱可塑性ポリウレタン（TPU）は、ゴムの弾性とプラスチックの強度を独自に組み合わせた多用途ポリマーです。その驚くべき可塑性により、さまざまな製造プロセスで成形でき、優れた耐摩耗性、高い弾性、および化学的安定性を維持します。この二重の性質により、TPUは履物や電線から自動車部品や医療機器まで、複数の業界で不可欠なものとなっています。

ポリウレタンの起源は、1930年代に遡り、ドイツの科学者オットー・バイエルとバイエルAGのチームが先駆的な研究を行ったことに始まります。彼らの最初の目標は、ゴムの代替品を開発することであり、ポリウレタンの合成に成功しました。しかし、初期のバージョンは、処理と安定性の課題に直面しました。

1950年代後半から1960年代にかけて、射出成形や押出成形などの熱可塑性方法により、これらの処理問題を解決し、商用TPUが登場しました。その後の配合と製造技術の進歩により、硬度と性能特性のカスタマイズが可能になりました。最近の革新には、バイオベースおよびリサイクル可能なTPUバリアントが含まれており、新たな持続可能性への道が開かれています。

TPUの独自の特性は、交互のハードセグメントとソフトセグメントを特徴とするブロック共重合体構造に由来します。

• ハードセグメント： イソシアネート（MDI、TDI）と連鎖延長剤で構成されており、強度と硬度を提供します。芳香族タイプは耐熱性に優れており、脂肪族バリアントは耐候性に優れています。
• ソフトセグメント： ポリオール（ポリエーテル、ポリエステル）から派生し、弾性と柔軟性を付与します。ポリエーテル系TPUは加水分解耐性に優れており、ポリエステル系バージョンは耐油性に優れています。

これらのセグメントの比率と組成を調整することにより、メーカーは特定の用途に合わせて調整された特性を持つTPUを設計できます。

TPUの優れた性能プロファイルには以下が含まれます。

• その分子構造内の水素結合による優れた耐摩耗性
• 高い引張強度と破断時伸びを備えた優れた弾性
• 油、化学物質、および環境要因に対する優れた耐性
• 複数の製造方法による多用途な処理能力

TPUの汎用性により、さまざまな分野で広く使用されています。

• 履物： 耐久性があり、快適なソールと通気性のあるアッパーを提供します
• 電気： ケーブルと配線の保護シースとして機能します
• 自動車： パフォーマンス向上のために、ダッシュボード、シール、およびホースに使用されます
• 医療： 生体適合性カテーテルと外科用デバイスを製造します
• 産業： コンベアベルト、シール、および特殊ホースを製造します
• 3Dプリンティング： 機能部品の迅速なプロトタイピングを可能にします

TPU業界は、環境に優しい代替案を進歩させています。

• バイオベースTPU： 植物油などの再生可能資源を組み込んでいます
• リサイクル可能なTPU： 材料回収を通じて循環型経済をサポートします
• マスバランスTPU： 認定された持続可能な生産方法を実装しています

TPUは、さまざまな処理方法に対応しています。

• 複雑な形状の射出成形
• 連続プロファイルの押出成形
• 中空形状のブロー成形
• 特殊な表面の溶液コーティング
• カスタマイズされたデザインのアディティブマニュファクチャリング

TPU技術は、以下に向けて進化を続けています。

• 極端な条件下での性能向上
• 追加の特性を備えた多機能材料
• 電子部品とのスマートな統合
• 高度なリサイクルによる持続可能性の向上

世界のTPU生産は、Lubrizol、Covestro、BASF、Huntsman、Toray Industriesなどの特殊化学品企業が独占しています。

TPUは、その独自の特性と処理の汎用性の組み合わせにより、複数の業界で重要な材料であり続けています。継続的な技術革新は、持続可能なイノベーションを通じて環境問題に対処しながら、その用途を拡大することを約束します。