射出成形用熱可塑性エラストマー（TPE）選定の実践ガイド

熱可塑性エラストマー（TPE）と熱硬化性エラストマーの違い、および各種TPEのうちどれが特定のパーツに最適かについて質問を受けることがあります。熱可塑性で作られたパーツと熱硬化性で作られたパーツの最も根本的な違いは、パーツ形成時に起こる化学反応に関係しています。

鍵は「結合」…化学結合

熱可塑性エラストマー（TPE）と熱硬化性エラストマーは、分子同士の結合様式が異なります。もう一つの違いは、TPEは従来の射出成形機で加工できる点です。樹脂を融点以上に加熱し、成形して形状を作り、金型で冷却固化させて最終形状にします。

一方、液状シリコーンゴム（LSR）などの熱硬化性エラストマーは、より低温で成形し、その後金型からの高熱によりポリマーを化学的に架橋させます。これにより分子間の結合が強化されます。

大きな違いの一つは、成形時に架橋が起こらないため、TPEパーツは再び溶融状態に戻せ、リサイクルが可能な点です。

TPEは標準熱可塑性樹脂と同じ設備で加工できるため、オーバーモールドや多色成形などの最適化されたプロセスが可能という利点もあります。

Triax TechnologiesはTPEオーバーモールドを基材に化学結合させ、IoT対応ウェアラブルデバイスの防水シールを実現しました。

熱可塑性エラストマーの種類

TPEは化学組成と構造に基づき、主に6つのカテゴリーに分類できます：

• TPV：熱可塑性加硫ゴム
• TPU：熱可塑性ポリウレタン
• TPO：熱可塑性オレフィン
• SBC：スチレン系ブロック共重合体
• COPE：コポリエステルエラストマー
• PEBA：ポリエーテルブロックアミド

各TPEタイプ間、さらにはサブタイプの配合ごとに大きな違いがあるため、パーツの寿命とコストを考慮して適切な材料を選ぶことが重要です。

TPEタイプ	商標名	耐薬品性	寸法安定性	密度	高引張強度？	ショア硬度範囲	連続使用温度上限
TPV	Geolast Santoprene Sarlink	良好	良好	高	中程度	40A～50D	135℃
TPU	Texin Elastollan Desmopan	優秀（ポリエステル系配合の場合）	良好（添加剤使用時）	高	はい	65A～80D	120℃
TPO	Polytrope Hostacom Thermorun	良好	良好	低	はい	75A～80D	120℃
SBC	K-Resin Kraton Asaflex	限定的	良好	低	低〜中程度	15A～50D	110℃
COPE	Hytrel Pibiflex Herafle	良好	良好	高	はい	90A～80D	140℃
PEBA	Vestamid Pebax	良好	良好	低	はい	80A～75D	170℃

TPV – 熱可塑性加硫ゴム

ポリマーマトリックス全体に柔らかい架橋ゴム領域が分散した硬い熱可塑性材料です。一般的に「ソフト」な感触、マット仕上げ、高い圧縮永久歪みを示します。透明グレードはありません。
用途：シール、ブーツ、グロメット、バンパー、エンジンルーム内部品

TPU – 熱可塑性ポリウレタン

分子骨格上にウレタン結合を持つ硬質・軟質領域が交互に配列したブロック共重合体です。中〜高硬度、良好な透明性、中程度の圧縮永久歪み、優れた耐摩耗・耐引裂・耐摩耗性が特徴です。屋外用途に適し、成形前乾燥が必要です。比較的高価です。TPUは3Dプリント可能な唯一のTPEでもあります。
用途：保護ケース、スポーツ用品、医療機器、フットウェア、インラインスケートホイール

TPO – 熱可塑性オレフィン

「硬い」ポリオレフィン（通常ポリプロピレン）に「柔らかい」非架橋ゴム領域をブレンドしたものです。高硬度により高い衝撃強度を持つタフな製品になります。一部グレードは耐候性があります。圧縮永久歪みは低く、TPUと異なり比較的安価です。
用途：自動車内装：ダッシュボード、バンパー、ルーフィング

SBC – スチレン系ブロック共重合体

硬質スチレン領域と「柔らかい」エラストマー領域が交互にブロック配列され、通常ポリプロピレンなどより剛性の高いポリマーと混合されます。SBCには多くの種類があり、特性は特定の配合に大きく依存します。SBCはすべてのTPEの中で最も柔らかく、最も柔軟です。光沢のある表面、高い伸び、良好な透明性、耐摩耗性を持ちます。
用途：ソフトタッチハンドル、ボタン、ノブ、グリップ、ゲルインサート

COPE – コポリエステルエラストマー

硬質結晶性ポリエステル領域と軟質非晶質セグメントからなる共重合体です。高耐熱性、引裂強度、衝撃強度が特徴です。また、優れたクリープ耐性と低吸湿性を備えます。
用途：家具、自動車ブーツ、バンパー、義肢

PEBA – ポリエーテルブロックアミド

硬質ポリアミドブロックと軟質エラストマーブロックが交互に配列した共重合体です。優れた屈曲疲労、クリープ、衝撃耐性が特徴です。高温下でも良好な性能を発揮し、圧縮永久歪みが低いです。
用途：医療機器、スポーツ用品、電子機器