ペバックス® 熱可塑性ポリアミドエラストマー ARKEMA Kyoto Technical Center April, 2015 ペバックス® – 構造と物性 ペバックス®の構造 可塑剤を含まない熱可塑性エラストマー 二相構造： ‐ ポリアミド相 ：明瞭な融点を持つ ‐ ポリエーテル相：極めて低いガラス転移温度（– 60 ℃） → 低温域でも柔軟性を維持 可塑剤フリーのエラストマー 密度 = 1.00～1.03 g/cm3：軽量エラストマー、材料の節約 （33シリーズおよびRnew） ポリアミドハードセグメント（半結晶） ポリエーテルソフトセグメント（非晶） 2 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited 低吸水、低吸湿：寸法安定性 機械物性や、電気抵抗が安定 ポリエーテル / ポリアミドの組成比を調整するこ とによりペバックス®の柔軟性が決定される ペバックス® – 各シリーズの特徴 Pebax® XX33 / Pebax® Rnew PA12–PTMG / PA11–PTMG 低吸湿性熱可塑性エラストマー ペバックス®主力品 Pebax® MV PA12–PEG 親水性熱可塑性エラストマー 透湿防水、帯電防止剤 Pebax® MH PA6–PEG 高親水性熱可塑性エラストマー 帯電防止剤 Pebax® HD (Pebax® MP) PA6–PTMG 高融点タイプ 主な特徴（Pebax® 33シリーズ および Pebax® Rnewの場合） ● 低比重 – TPUやエステル系エラストマーに比べ約20%軽量 ● 幅広い柔軟性と硬度のバリエーション – 曲げ弾性率：10～550 MPa, ショアD硬度：25～72 ● 可塑剤を含まない組成 ● 低温での安定した柔軟性・耐衝撃性 ● 優れた耐屈曲疲労性と反発弾性 ● 容易かつ柔軟な成形加工性 3 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited Pebax® Rnew と Pebax® 33シリーズ トウゴマ 石油 収穫 蒸留 ヒマシ ナフサ 粉砕 クラッキング ヒマシ油 ブタジエン モノマー合成 モノマー合成 11-アミノウンデカン酸 PA11 PTMG PA12 ラウリルラクタム - モノマー - - ハードセグメント - - ソフトセグメント - - ハードセグメント - - モノマー - 重合 重合 Biobased Pebax® Pebax® 植物由来原料 石油由来原料 アルケマ製品 4 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited Pebax® Rnew Pebax® Rnewとは ● “Rnew” = Renewable = 継続できる、再生可能な ● Pebax® Rnewはひまし油原料のポリアミドブロック（PA11）を使用したPebax® – 植物由来原料を使用した高機能熱可塑性エラストマー ● Pebax® 33シリーズ（石油由来のPA12をポリアミドブロックに使用）の優れた物 性を引き継ぐ – – – – – – – 低密度：d = 1.01～1.03 g/cm3 低温での柔軟性 低温での耐衝撃性 優れた反発特性 耐屈曲疲労特性 UVによる黄変が少ない 良好な成形加工性 5 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited Pebax® Rnew – 植物由来炭素比率 植物度はポリアミド成分(PA11)が増えると共に上昇します Pebax® Rnew 25R53 Pebax® Rnew 35R53 19% 31% 46% Pebax® Rnew 40R53 65% Pebax® Rnew 55R53 79% Pebax® Rnew 63R53 89% Pebax® Rnew 70R53 Pebax® Rnew 72R53 95% Pebax® Rnew 80R53 95% 0% 6 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited 20% 40% 60% 80% 100% Pebax® – 命名法 Pebax® 命名法 ● 例：5533 SP01 – 55 = ショアD硬度 – 33 = 化学構造 – SP01 = 耐熱耐候安定処方 – SA01 = 重合時酸化防止剤のみ、食品用途等 – SA01 MED = 医療用銘柄 Pebax® Rnew 命名法 ● 例：55R53 SP01 – 55 = ショアD硬度 – R = Renewable – 53 = 化学構造 – SP01 = 耐熱耐候安定処方 7 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited 表面硬度 – 他材料との比較 機械物性 ● ショア硬度：ゴムと硬質プラスチックの間の硬度領域を幅広くカバー ポリスチレンエラストマー ポリオレフィンエラストマー Pebax® ポリエステルエラストマー 熱可塑性ポリウレタン ゴム ポリアミド Shore D 72D 70D 63D 55D Shore A 8 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited 40D 35D 90A 85A 25D 75A 50A 10A 弾性率 – PA11, PA12との比較 Rubber behavior Rubber behavior Nylon behavior Nylon behavior Flexual Modulus(MPa) 9 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited 曲げ弾性率“硬さ” ペバックス® – ショア硬度、弾性率の比較 80 ●：Pebax® Rnew △：Pebax® Rnew 72R53 Rnew 70R53 ショア D 硬度（瞬間値） 70 7033 7233 Rnew 63R53 6333 60 Rnew 55R53 5533 50 4533 (MX1205) Rnew 40R53 4033 40 3533 Rnew 35R53 30 2533 Rnew 25R53 20 0 100 200 300 曲げ弾性率 / MPa 10 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited 400 500 600 ペバックス® 33シリーズ、Rnewの特性 密度 – 他のエラストマーとの比較 低硬度グレード (ショアA 85 ~ ショア A 95) 樹脂タイプ ポリアミドエラストマー ポリエステルエラストマー (Pebax®) (COPE) 1.01 1.18~1.20 密度 熱可塑性ポリウレタン (TPU) 1.20~1.25 中高硬度グレード (> ショア D 64 ~ ショア D 72) 樹脂タイプ ポリアミドエラストマー ポリエステルエラストマー (COPE) 熱可塑性ポリウレタン (TPU) 1.22~1.26 no (Pebax®) 密度 1.02 TPUやエステル系エラストマーに比べ、ペバックス®は約20%軽量 11 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited ペバックス® 33シリーズ、Rnewの特性 機械物性 ● 低温での特性：ペバックス®は低温でも柔軟性を損なわない 温度 と ねじれ弾性率の関係 600 500 弾性率 / MPa ASTM D 1043 TPU ショア55D 射出成形片 23℃ 50％RHで 14日間調湿 400 300 ポリエステルエラストマー ショア55D 200 ペバックス® 5533 100 0 -40 -20 0 20 40 60 80 温度(℃) ペバックス® は幅広い温度領域で弾性率が安定 12 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited ペバックス® 33シリーズ、Rnewの特性 機械物性 ● 低温でも優れた耐衝撃性 衝撃吸収エネルギー （J / m） アイゾット衝撃試験（ノッチ有り、-40℃） 120 破断しない 100 80 50 40 0 7033 13 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited 6333 5533 4533 4033 (MX1205) 3533 2533 ペバックス® 33シリーズ、Rnewの特性 動的特性 ● 低ヒステリシス エネルギー損失 = loss factor = tan d 荷重（MPa） ヒステリシス 20 15 10 ペバックスは熱可塑性エラ ストマー中最小の tan d を 持つ = High Energy Return 5 0 10 バネ素材として使う場合、低ヒステリシスであるために - 長寿命（硬化しない、バネ性能を長期間維持） - 反復運動しても蓄熱しない 14 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited 引張応力 戻り応力 損失 エネルギー 20 伸び（%） ペバックス® 33シリーズ、Rnewの特性 耐屈曲疲労性試験（Ross Flex試験） ● 試験条件 – 試験片寸法：150 x 25 x 2 mm – 曲げ角度：90° – 100 サイクル / 分 ● 結果 – ペバックス33シリーズ全グレード – –20ºC で280,000回をクリア TPUに対する優位性 Material Pebax® 5533 TPU 95A 破断までの回数（試験温度： –40 ºC） >50,000 (非破断) ~2,000 (破断) 15 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited 成型加工 – 射出成形 Pebax®の特長 ● ● ● ● 幅広い成形温度範囲 薄肉成形可能（1mm以下） 寸法安定性良好 成形サイクル短縮可能（固化速度が速い） 16 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited Pebax® – 物性一覧 GENERAL PROPERTIES 2533 SP 01 3533 SP 01 4033 SP 01 4533 SP 01 密度 ISO 1183 g/cm3 1.00 1.00 1.00 1.01 融点 ISO 11357 °C 134 144 160 147 ショア硬度 Instantaneous After 15 s. ISO 868 Shore D 27 22 33 25 42 35 46 41 引張特性 破断強度 破断伸度 ISO 527 MPa % 32 > 750 39 > 600 40 > 450 42 > 550 曲げ弾性率 ISO 527 MPa 12 21 77 86 「Pebax® MX1205」はグレード名が「Pebax® 4533」に変更になりました 各グレードの物性表はwww.pebax.comより入手可能です ● LITERATURE 17 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited Pebax® – 物性一覧 GENERAL PROPERTIES 5533 SP 01 6333 SP 01 7033 SP 01 7233 SP 01 密度 ISO 1183 g/cm3 1.01 1.01 1.01 1.01 融点 ISO 11357 °C 159 169 172 174 ショア硬度 Instantaneous After 15 s. ISO 868 Shore D 54 50 64 58 69 61 69 61 引張特性 破断強度 破断伸度 ISO 527 MPa % 52 > 450 53 > 350 54 > 350 56 > 300 曲げ弾性率 ISO 527 MPa 170 285 390 513 各グレードの物性表はwww.pebax.comより入手可能です ● LITERATURE 18 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited Pebax® Rnew – 物性一覧 GENERAL PROPERTIES Renewable carbon content 25R53* SP 01 35R53 SP 01 40R53 SP 01 55R53 SP 01 ASTM 6866 % 17-21 28-32 44-48 62-66 密度 ISO 1183 g/cm3 1.01 1.02 1.03 1.03 融点 ISO 11357 °C 136 146 148 167 ショア硬度 Instantaneous After 15 s. ISO 868 Shore D 26 22 32 25 42 39 53 51 引張特性 破断強度 破断伸度 ISO 527 MPa % 34 > 750 30 > 700 45 600 45 > 400 曲げ弾性率 ISO 527 MPa 21 40 75 160 * 25R53は開発銘柄（未上市）です 各グレードの物性表はwww.pebax.comより入手可能です ● LITERATURE 19 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited Pebax® Rnew – 物性一覧 GENERAL PROPERTIES Renewable carbon content 63R53 SP 01 70R53 SP 01 72R53 SP 01 80R53* SP 01 ASTM 6866 % 77-81 87-91 93-97 95 密度 ISO 1183 g/cm3 1.03 1.03 1.03 1.02 融点 ISO 11357 °C 180 186 186 186 ショア硬度 Instantaneous After 15 s. ISO 868 Shore D 61 56 70 62 71 65 73 67 引張特性 破断強度 破断伸度 ISO 527 MPa % 51 400 57 350 55 300 50 > 300 曲げ弾性率 ISO 527 MPa 245 360 560 850 * 80R53は新規開発銘柄です 各グレードの物性表はwww.pebax.comより入手可能です ● LITERATURE 20 ARKEMA proprietary / Duplication prohibited
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