エラストマー・液体プラスチックを使った製品開発のテクノラボ

エラストマー・液状プラスチックを使った製品開発のテクノラボ

エラストマーとはゴムのように弾性をもつ、柔らかい高分子のことです。
一般的には射出成形で成形できる、熱可塑性の素材を指します。
またゴムのような加硫作業を行わずに成形するものを指す場合もあります。
近年改めて注目されておりますが、まだまだあいまいな所が多い素材です。

通常は硬い部分（ハードセグメント）と柔らかい部分（ソフトセグメント）からなり、それぞれの特性で全体の物性が決まってきます。　

＜エラストマーの概要＞

・柔軟性を要求する部品
・人の肌が触れるところ
・勘合などの合わせが必要な部分
・衝撃の吸収を必要とする部品、など

エラストマーの特徴

・リサイクルが可能である（熱可塑性素材の場合）
・加硫工程が不要であり、配合も単純である。　
・着色が容易であり、透明感も持たせられる。
・他の素材と複合・一体化させることができる。など

＜熱可塑性素材＞

素材種類	その特性
スチレン系	普及の進んでいる、エラストマーの中では安価な素材。軽量で柔軟、伸びの良好な素材である。ソフトセグメントの種類により、SBS,SEBS,SIS,SEPSなどの細かい呼び方を持つ。ＰＰ（ポリプロピレン）の改質材に使用される事も多い。代表銘柄：セプトン（クラレ）、ラバロン（三菱化学）等
オレフィン系	同じく普及が進んでいる点でスチレン系に似ている。架橋タイプ（TPV）があり、その耐熱性が良く知られている。ただしTPVｸﾞﾚｰﾄﾞは安価ではない。ハードセグメントがＰＰなので、リサイクル性からＰＰとの複合材に使われる。軽量な材料。代表銘柄：サーモラン(三菱化学)、ミラストマー(三井化学)
エステル系	耐熱性が高く、繰返し曲げや低温環境でも脆化しにくい。ハードセグメント・ソフトセグメント共にポリエステル。自動車のブーツやスキー靴などに使われる。材料はやや高額。代表銘柄：ハイトレル(東レ)、ペルプレン(東洋紡)
軟質塩ビ	古い材料で耐候性が抜群に良く、最も安価な素材。ソフトセグメントが可塑剤／油なので、その分量によって硬度を自由に調整できる。脱ＰＶＣで敬遠されるが、未だ需要は多い。
ウレタン系	エラストマーとしては非常に古い素材。耐摩耗性やゴム弾性が良いが、材料がやや高価。靴底やベルトなどに使われる。ポリウレタン＋ポリエステル代表銘柄：ミラクトラン(日本ウレタン工業)
アミド系	柔らかいのに屈曲の繰返しに強い。　耐油性も良好。また耐薬品性も良好だが、材料は非常に高価。ハードセグメントはナイロン１２。代表銘柄：ポリアミドエラストマー(宇部興産)

＜熱硬化性素材／反応型素材＞

素材種類	その特性
ﾌﾞﾀｼﾞｴﾝ・ｲｿﾌﾟﾚﾝ系	スチレン系エラストマーのソフトセグメントとして使われるブタジエンやイソプレンを硬化させたもの。その都度混ぜ合わせて作るため、配合によって物性は大きく異なる。低硬度で比較的引き裂き強度の強い素材を作ることが可能。
ウレタン系	脂肪族系の柔らかいウレタン素材を配合し、その都度固めて作る。　上記と同様に物性は自由に変化させることが可能。材料の選定により、極端に柔らかいものが作れる。

＜エラストマーの製作プロセス＞

熱可塑性エラストマーは金型ナシには作れないため、試作段階では熱硬化性（反応型）エラストマーを使用してサンプルを製作します。
プロセスとしては次のようになります。

　　　　サンプル造型　⇒　シリコーン型転嫁　⇒　エラストマー注型

非常に柔らかい素材でも試作できますし、硬度を自由に変えることも可能です。
ただし量産で使う素材とは異なりますし、寸法精度にも限界があります。

例) ボタン
	材質　：	ウレタン系
	寸法　：	φ８×L３０㎜
	特長　：	筐体製作の中で、ボタン部分がエラストマーという構造が多いことから、このようなサンプル試作の依頼が多くあります。

少量生産段階

少量生産では、簡易型を用いて、熱可塑性エラストマーを使った生産を行います。
通常簡易型の製作納期は３週間程度かかり、そのコストはフルスペックの本型の概ね半分位です。高額ですが、その分精度等は十分に担保できます。

またブタジエンやイソプレンの面白い物性を使い、防振用途や衝撃吸収用途として量産を行うケースも若干ですが存在します。
このような場合には、流し込みのケース等を準備してその中に流し込んでサンプルを量産します。詳細は量産ソリューションのページの常圧注型の項をご覧下さい。

例）医療用膝あて
	材質　：	ウレタン系
	寸法　：	100×70 ㎜, t=5mm
	特長　：	衝撃吸収特性をもったウレタンパッドの開発依頼を受けました。ブタジエンベースで、衝撃吸収するような分子構造、立体構造の素材を考えたものです。表面を薄い被膜でコートし、タックをなくしています。

大量生産段階

大量生産する場合には、本型を起こして熱可塑性エラストマーで量産を行います。
消費地での生産が鉄則ですので、海外生産が増えている昨今、当社でお受けする事は減りつつあるのが原状です。残念ながら。

例）セプトン靴底
	材質　：	セプトン
	寸法　：	60×80 ㎜, t=1mm
	特長　：	低硬度のＴＰＥであるセプトンで靴に貼り付けるエラストマーです。射出成形後に金型に貼りつき、生産性があがらない為に、取り出し装置に工夫を加えました。

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