Millathane®æ©æ¢°çç¹æ§ã«ã¤ã㦠- TSE Industries, Inc.
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Millathane ®<br />
ミラブルポリウレタン<br />
機 械 的 特 性 資 料<br />
<strong>TSE</strong> <strong>Industries</strong>, <strong>Inc</strong>.<br />
www.tse-industries.com<br />
millathaneinfo@tse-industries.com
Millathane ® ミラブルポリウレタン<br />
機 械 的 特 性 資 料<br />
目 次<br />
Millathane ® の 基 本 特 性 と 応 用 ............................................................................................ 2<br />
Millathane ® ミラブルポリウレタンの 種 類 ............................................................................... 3<br />
最 適 な Millathane ® ミラブルポリウレタンの 選 び 方 ................................................................ 4<br />
ASTM D2000 チャート………………………………………………………..…………………..5<br />
機 械 的 特 性 …………….………………………………………………………………………….6<br />
硬 度 …………………….……………………………………………………………………………….6<br />
引 張 強 度 と 引 裂 強 度 ........................................................................................................... 6<br />
高 温 下 での 強 度 ................................................................................................................. 6<br />
低 温 特 性 ............................................................................................................................ 7<br />
反 発 弾 性 と 緩 衝 性 .............................................................................................................. 7<br />
耐 摩 耗 性 ............................................................................................................................ 8<br />
圧 縮 永 久 歪 み ..................................................................................................................... 9<br />
圧 縮 とたわみ.. .................................................................................................................. 10<br />
耐 薬 品 性 .......................................................................................................................... 12<br />
耐 油 性 、 耐 燃 料 性 、 耐 溶 媒 性 ............................................................................................ 13<br />
耐 水 性 と 耐 湿 性 ................................................................................................................ 14<br />
耐 熱 性 ............................................................................................................................. 15<br />
耐 オゾン 性 と 耐 候 性 .......................................................................................................... 16<br />
難 燃 性 ............................................................................................................................. 17<br />
耐 放 射 線 性 と 耐 殺 菌 性 ..................................................................................................... 17<br />
ガス 透 過 性 ....................................................................................................................... 18<br />
成 形 収 縮 .......................................................................................................................... 19<br />
電 気 的 特 性 ...................................................................................................................... 19<br />
着 色 性 ............................................................................................................................. 20<br />
リサイクル 性 ..................................................................................................................... 20<br />
用 途 例 ............................................................................................................................. 20<br />
まとめ ............................................................................................................................... 20<br />
弊 社 製 品 の 使 用 は、 信 頼 性 が 認 識 されている 試 験 に 基 づいて 推 奨 されています。ただし、 別 環 境 において 第 三 者 によって 得 られる 結 果 は 保 証 いた<br />
しません。 本 資 料 のいかなる 部 分 も、いかなる 特 許 権 を 侵 害 するために 弊 社 製 品 を 使 用 するよう 推 奨 するものではありません。Millathane ® および<br />
Thanecure ® は、<strong>TSE</strong> <strong>Industries</strong>, <strong>Inc</strong>.の 登 録 商 標 、Millstab P は <strong>TSE</strong> <strong>Industries</strong>, <strong>Inc</strong>.の 商 標 です。<br />
© Copyright <strong>TSE</strong> <strong>Industries</strong>, <strong>Inc</strong>. 2010<br />
1
Millathane ® の 基 本 特 性 と 応 用<br />
Millathane ® 機 械 的 特 性 について<br />
<strong>TSE</strong> インダストリーズは、1962 年 以 来 ミラブル( 混 練 りタイプ)ポリウレタンゴムの 仕 事 に 携 わり、<br />
“MILLATHANE”(ミラセン)の 商 標 で 製 造 販 売 しているミラブルポリウレタンゴムの 世 界 最 大 の<br />
製 造 会 社 です。 ミラブルポリウレタンゴムは、 天 然 ゴムや 合 成 ゴムには 見 られない 数 多 くの 物<br />
理 的 特 性 を 兼 ね 備 え、 高 性 能 ゴムの 市 場 に 大 きく 貢 献 しております。<br />
高 性 能 ゴムの 用 途 で 要 求 されるポリウレタンの 基 本 特 性 には、 以 下 が 含 まれます。<br />
• 耐 摩 耗 性<br />
• 低 温 での 柔 軟 性<br />
• 耐 オゾン 性<br />
• 耐 荷 重 力<br />
• 優 れた 耐 油 性<br />
• 耐 窒 素 透 過 性<br />
過 酸 化 物 加 硫 できるグレードは、 耐 熱 性 に 優 れており、100℃までの 温 度 で 継 続 的 に、また<br />
120℃までの 温 度 では 断 続 的 な 使 用 に 耐 えることができます。 硫 黄 加 硫 できるグレードは、 主<br />
にローラーの 被 覆 や 吸 着 カップに 使 用 され、 特 にショア A=30 程 度 までの 低 硬 度 で、 使 用 され<br />
ております。<br />
ポリエステルタイプのポリウレタンゴムは、 耐 油 性 と 適 度 な 温 度 に 対 し 優 れた 耐 性 があります。<br />
ポリエステルタイプのポリウレタンは、 耐 スライド 摩 耗 性 にも 優 れています。 ポリエーテルタイ<br />
プは、より 加 水 分 解 に 安 定 であり、またその 高 い 反 発 弾 性 により、 衝 突 摩 耗 に 対 する 耐 性 があ<br />
ります。<br />
MILLATHANE ミラブルポリウレタンゴムは、 事 務 機 器 、 自 動 車 、 織 物 、 履 物 、そして 他 の 多 く<br />
の 工 業 市 場 で 使 用 されています。 代 表 的 な 高 性 能 ゴムの 用 途 には、ローラーの 被 覆 、ベルト、<br />
O リング、ガスケット、ダイヤフラム、シール 剤 、 振 動 絶 縁 装 置 、バンパー、インペラー、 靴 底 、<br />
そしてホースチューブおよびカバーなどがあります。<br />
2
Millathane ® ミラブルポリウレタンの 種 類<br />
<strong>TSE</strong> では、ポリエステルタイプとポリエーテルタイプの 両 タイプの Millathane ミラブルポリウレタ<br />
ンを 製 造 しています。 ポリエーテルタイプは、ポリエステルタイプより 耐 水 性 、 耐 加 水 分 解 性 に<br />
優 れており、またポリエステルタイプは、ポリエーテルタイプより 耐 熱 性 、 耐 油 性 、 耐 圧 縮 永 久<br />
歪 み 性 に 優 れています。<br />
ほとんどの Millathane のグレードは、その 粘 度 の 幅 があり、その 形 状 はベール 状 、またはプレ<br />
ミルドのシート 状 であります。 すべてのグレードは、 過 酸 化 物 で 加 硫 できます。 硫 黄 で 加 硫 で<br />
きるグレードは、Millathane E34、E40、CM、76、HT であります。<br />
ポリエーテルタイプ<br />
Millathane 26<br />
ミラセン 26<br />
Millathane 97<br />
ミラセン 97<br />
Millathane CM<br />
ミラセン CM<br />
Millathane E34<br />
ミラセン E34<br />
Millathane E40<br />
ミラセン E40<br />
ポリエステルタイプ<br />
Millathane 66<br />
ミラセン 66<br />
Millathane 76<br />
ミラセン 76<br />
Millathane 5004<br />
ミラセン 5004<br />
Millathane HT<br />
ミラセン HT<br />
基 本 特 性<br />
FDA 規 則 21 CFR 177.2600<br />
に 準 拠<br />
透 明 性 、 高 耐 摩 耗 性<br />
優 れた 強 度 、 耐 摩 耗 性 、 低 温<br />
特 性<br />
耐 摩 耗 性 、 耐 加 水 分 解 性<br />
顕 著 な 低 温 特 性<br />
優 れた 耐 熱 性 、 耐 油 性 、 耐 圧<br />
縮 永 久 歪 み 性<br />
優 れた 耐 油 性 、 耐 摩 耗 性<br />
耐 油 性 、 耐 溶 媒 性<br />
優 れた 摩 擦 特 性 と 低 温 特 性<br />
代 表 的 な 用 途 例<br />
食 品 、 食 品 以 外 の 品 物 を 取 扱 うローラー、ベルト 類 、<br />
成 型 品<br />
透 明 な 靴 底 や 靴 の 素 材 、そして 鮮 やかな 色 のゴム 部<br />
品<br />
優 れた 強 度 および 耐 低 温 性 を 要 求 する 軍 事 ゴム 部<br />
品 および 航 空 宇 宙 ゴム 部 品<br />
紙 産 業 及 び 印 刷 産 業 用 ゴムカバーローラー、 履 きのも<br />
最 適 な 低 温 特 性 を 要 求 する 軍 事 ゴム 部 品 および 航<br />
空 宇 宙 ゴム 部 品<br />
最 適 な 耐 熱 性 および 耐 圧 縮 永 久 歪 み 性 を 要 求 する<br />
シール 剤 、ガスケット、ベルト、ローラー<br />
ローラー、O リング、ガスケット、 吸 着 カップ、 振 動 絶 縁<br />
装 置 、 車 輪<br />
吸 着 カップ、ダイヤフラム、 印 刷 および 紙 用 のローラー<br />
優 れた 摩 擦 特 性 を 要 求 するベルト、ローラー、ガスケ<br />
ット<br />
Thanecure ® グレード<br />
<strong>TSE</strong> では、ミラブルポリウレタンゴムの 加 硫 に 使 用 される 2 種 類 の Thanecure(センキュア) 製 品<br />
を 製 造 致 しています。<br />
Thanecure ZM<br />
センキュア ZM<br />
Thanecure T9<br />
センキュア T9<br />
Thanecure ZM は、 硫 黄 加 硫 のミラブルポリウレタン 用 の 加 硫 活 性 剤 ・ 促 進 剤 です。<br />
通 常 は、 加 硫 速 度 と 加 工 の 安 全 性 の 良 いバランスを 得 ることのできる 1 phr で 使 用 致 し<br />
ます。<br />
Thanecure T9 は、TDI の 二 量 体 であり、イソシアネート 加 硫 ミラブルポリウレタン<br />
用 の 加 硫 剤 として 使 用 されます。 またゴムと 織 物 の 接 着 において、 接 着 促 進 剤<br />
として 使 用 されます。<br />
3
最 適 な Millathane ® ミラブルポリウレタンの 選 び 方<br />
Millathane の 各 グレードの 硫 黄 加 硫 及 び 過 酸 化 物 加 硫 の 加 硫 物 特 性 を 含 む 物 性 比 較 を 以 下 に 示 します<br />
ミラセン 66 76 5004 HT 26 97 CM E34 E40<br />
タイプ ポリエステル ポリエーテル<br />
加 硫 系 (P= 過 酸 化 物 、S= 硫 黄 ) P S P P S P P P S P S P S P<br />
物 性<br />
1<br />
引 張 り 強 度 ++ ++ + + + + + + ++ + ++ + ++ +<br />
反 発 弾 性 + o o + + + ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++<br />
耐 摩 耗 性 + + + + ++ + + + ++ + ++ + ++ +<br />
引 裂 き 強 度 + ++ + ++ + o + + ++ + + + + +<br />
高 硬 度 下 機 械 特 性 + + + + o o + + + + + o + O<br />
低 硬 度 下 機 械 特 性 o ++ + + + o + o + + + + + +<br />
圧 縮 永 久 歪 -@70℃<br />
-@100℃<br />
++<br />
++<br />
o<br />
o<br />
++<br />
++<br />
+<br />
+<br />
耐 熱 性 ++ o + ++ o ++ o o o + o + o +<br />
耐 低 温 性 ++ o o + ++ ++ + + ++ ++ o o ++ ++<br />
ガス 遮 断 性 + + + ++ ++ ++ + + + + + + + +<br />
透 明 性 ( 加 硫 物 ) o - o o - o o ++ - - - o - O<br />
耐 加 水 分 解 性 ( 水 ) 2<br />
+<br />
+<br />
++<br />
+<br />
+<br />
+<br />
o o o o o o ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++<br />
耐 油 性 ++ ++ ++ ++ + + o + + + + + + +<br />
耐 ディーゼル/バイオディーゼル 性 ++ ++ ++ ++ + + o o + + + + + +<br />
耐 ガソリン 性 ++ ++ ++ ++ + + - - - - - - - -<br />
耐 ガスホール<br />
(ガソリン/エタノール=90/10)<br />
+ + + + o o - - - - - - - -<br />
FDA 用 途 (w/117,2600 対 応 ) - - - - - - ++ - - - - - - -<br />
加 工 性<br />
プレス 成 形 ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++<br />
トランファー 成 形 ++ + ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++<br />
インジェクション 成 形 ++ + ++ ++ + ++ ++ ++ + ++ + ++ + ++<br />
押 出 し 成 形<br />
3<br />
スチーム 加 硫<br />
4<br />
++ + + + + + + ++ + + ++ ++ ++ ++<br />
o o o o o o + + ++ + ++ + ++ +<br />
5<br />
ホットエアー 成 形 o ++ o o + o + + ++ + ++ + ++ +<br />
++= 優 良 、+= 良 好 、0= 適 用 可 能 、―= 不 適 当<br />
1. 相 対 物 性 ( 他 のミラセンのポリマー/ 配 合 物 に 対 する)<br />
2. ポリエステルタイプのウレタンの 耐 加 水 分 解 性 は、カルボジイミドの 添 加 により、 大 きく 改 善 できます。<br />
3. 押 出 しローラー<br />
4. 配 合 物 は、 直 接 蒸 気 と 接 触 しないよう、 保 護 しなければなりません。<br />
5. 過 酸 化 物 加 硫 配 合 物 は、 空 気 若 しくは 酸 素 との 接 触 を 避 けるならば、ホットエアーでの 加 硫 が 出 来 ます。<br />
o<br />
o<br />
+<br />
o<br />
+<br />
+<br />
+<br />
o<br />
+<br />
+<br />
+<br />
o<br />
+<br />
+<br />
4
ASTM D2000 チャート<br />
異 なるタイプのゴムを 比 較 する 方 法 として 一 般 的 な 方 法 は、 耐 熱 老 化 性 と 耐 油 性 であります。<br />
下 記 のチャートは、ASTM D2000 に 基 づき Millathane ® ミラブルポリウレタンが、NBR や 水 添<br />
NBR と 同 様 優 れた 耐 油 性 を 持 ち、ネオプレンおよび NBR ゴムと 同 様 の 100℃~125℃までの<br />
適 度 な 耐 熱 性 を 持 っていることを 示 しております。<br />
耐 熱 性 および 耐 油 性 (ASTM D2000に 基 づく)<br />
10<br />
20<br />
__<br />
MILLATHANE®<br />
ポリウレタン<br />
NBR<br />
エプクロルヒドリン<br />
CO/ECO<br />
HNBR<br />
フッ 素 化 シリコン<br />
FVMQ<br />
過 フッ 化 炭 化 水 素<br />
FKM<br />
30<br />
__<br />
40<br />
__<br />
50<br />
__<br />
耐 油 性 -IRM 903 油 での 膨 張 率 (%)<br />
60<br />
70<br />
80<br />
90<br />
100<br />
110<br />
120<br />
130<br />
140<br />
__<br />
__<br />
__<br />
__<br />
__<br />
__<br />
__<br />
__<br />
__<br />
SBR, CIS-4 BR,<br />
天 然 ゴム<br />
CR (ネオプレ<br />
ン)<br />
CSM (ハイパ<br />
ロン)<br />
ブチル<br />
CPE (CM)<br />
EPDM<br />
ハロブチル<br />
ポリアクリル 酸 塩<br />
(ACM)<br />
エチレン<br />
アクリレート<br />
AEM<br />
シリコン<br />
VMQ<br />
50 75 100 125 150 175 200 225 250 275<br />
温 度 (ºC)<br />
5
Millathane ® ミラブルポリウレタンゴムの 機 械 的 特 性<br />
硬 度<br />
Millathane ミラブルポリウレタンは、ショア A 硬 度 =30 から 98、 更 にショア D 硬 度 =60 までの 範<br />
囲 の 硬 度 を 持 つ 製 品 を 製 造 することができます。 しかしながら、ほとんどの 製 品 は、ショア A<br />
硬 度 =50 から 80 の 範 囲 で 使 用 されております。<br />
引 張 強 度 と 引 裂 強 度<br />
40 MPa(5800 psi)の 引 張 強 度 で、そして 70 kN/m(400 lb/in)の 引 裂 強 度 のような 高 い 値 のゴ<br />
ム 部 品 を、Millathane ミラブルポリウレタンを 使 用 する 事 で 得 ることができます。 しかしながら、<br />
これらの 値 より 低 い 値 の 物 性 を 持 つ 製 品 でも、 優 れた 性 能 を 発 揮 いたします。 ゴムを 使 用 し<br />
て 作 られた 機 械 部 品 は、それらの 極 限 破 壊 強 度 に 近 い 強 度 で、 稀 に 使 用 されますが、 一 般 に<br />
は 伸 びまたは 圧 縮 永 久 歪 みは、その 極 限 強 度 の 20% 以 内 で 使 用 されております。<br />
高 温 下 での 強 度<br />
高 温 下 で 良 い 物 性 を 保 持 することは、 使 用 中 高 い 温 度 が 見 られるシール 材 、ガスケット、ベル<br />
ト 類 などの 用 途 では 重 要 であります。ウレタンゴム 配 合 物 は、150℃(302°F) 以 上 の 温 度 で 大<br />
幅 に 軟 化 する 傾 向 がありますので、 耐 高 温 性 について 知 られておりません。 適 度 な 温 度 では、<br />
配 合 物 はその 特 性 を 非 常 によく 保 持 し、 以 下 の 表 の 通 り、HNBR などのポリマーよりも 優 れて<br />
おります。<br />
Millathane® HNBR<br />
物 理 的 特 性<br />
5004<br />
23ºC での 試 験<br />
硬 度 、ショア A 75 73<br />
<strong>TSE</strong>-100*、MPa 5.2 3.7<br />
52ºC での 試 験<br />
<strong>TSE</strong>-100*、MPa 4.3 2.8<br />
変 化 、% -16 -24<br />
107ºC での 試 験<br />
<strong>TSE</strong>-100*、MPa 4.1 2.7<br />
変 化 、% -21 -28<br />
135ºC での 試 験<br />
<strong>TSE</strong>-100*、MPa 3.9 2.6<br />
変 化 、% -25 -30<br />
*<strong>TSE</strong>-100 = 100% 伸 張 したときの 引 張 応 力 ("モジュラス")<br />
6
低 温 特 性<br />
一 般 的 な 分 類 として、ミラブルウレタンは、 脆 化 温 度 が-68℃(-90°F)まであるポリエーテルタイ<br />
プの 配 合 物 や、-60℃(-76°F)まであるポリエステルタイプの 配 合 物 でありますので、 優 れた 低<br />
温 特 性 を 持 っております。 この 低 い 温 度 での 柔 軟 性 は、 低 温 下 で 使 用 される 航 空 機 の 除 氷 ブ<br />
ラダー、 自 動 車 用 部 品 やホースなどへの 応 用 に 重 要 です。<br />
ポリエーテルとポリエステルの 両 方 のタイプのミラブルウレタンのあるグレードは、ポリマーの<br />
結 晶 化 のため、 低 温 でかなり 硬 くなる 場 合 があります。 低 温 での 硬 化 に 対 し 優 れた 耐 低 温 性<br />
がある Millathane のグレードは、ポリエーテルタイプでは Millathane CM と Millathane E40 であ<br />
り、ポリエステルタイプでは Millathane HT と Millathane 66 であります。<br />
反 発 弾 性 と 緩 衝 性<br />
反 発 弾 性 は、ゴムの 反 発 特 性 の 測 定 値 です。ASTM D2632 で 試 験 される Bashore 反 発 弾 性<br />
は、 反 発 弾 性 測 定 に 対 し 便 利 な 試 験 方 法 です。 この 試 験 は、 試 験 体 の 表 面 に、 所 定 の 高 さ<br />
から、 特 定 質 量 と 形 状 のプランジャを 落 下 させます。 プランジャが 衝 突 前 に 移 動 した 距 離 と 反<br />
発 した 距 離 との 比 率 が、Bashore 反 発 弾 性 であり、パーセント 値 で 表 します。<br />
Millathane ミラブルウレタンは、ある Millathane 76 配 合 物 で 見 られる 10% 以 下 から、 幾 つかの<br />
ポリエーテルタイプの Millathane ミラブルウレタンで 見 られる 60% 以 上 まで、さまざまな 反 発 弾<br />
性 値 を 持 つことが 出 来 ます。 低 反 発 弾 性 配 合 物 は、 一 般 的 に 優 れた 振 動 緩 衝 性 を 持 ち、 器<br />
機 パッケージや 他 の 振 動 緩 衝 材 用 途 に 使 用 されます。 高 反 発 弾 性 配 合 物 は、ゴム 被 覆 ローラ<br />
ーのような、 動 力 的 な 用 途 において 低 熱 蓄 積 の 傾 向 があります。 一 般 的 に 反 発 弾 性 は、 高 充<br />
填 剤 量 よりも 低 充 填 剤 量 の 方 が 高 く、また 過 酸 化 物 加 硫 の 方 が、 硫 黄 加 硫 よりも 高 い 弾 性 が<br />
得 られる 傾 向 にあります。 Millathane の 各 グレードによる 配 合 物 で 得 られる 反 発 弾 性 の 範 囲<br />
は、 以 下 チャートに 示 します。<br />
7
耐 摩 耗 性<br />
耐 摩 耗 性 とは、ある 物 質 に 関 し、 動 いたとき 他 の 表 面 と 擦 れ 合 う 際 に、その 物 質 がすり 減 ること<br />
に 耐 えられる 度 合 いのことをいいます。 摩 耗 に 対 する 高 い 耐 性 は、ローラー、ベルト 類 、ヘリ<br />
コプター 用 ダストカバーなどの 用 途 では 重 要 です。 耐 摩 耗 性 を 測 定 する 最 も 一 般 的 な 試 験 は、<br />
DIN 摩 耗 試 験 (ASTM D5963)であり、この 試<br />
験 では、 円 筒 型 の 試 料 が、 回 転 する 研 摩 のド<br />
ラムをよこぎり、そして 試 料 のすり 減 り 量 を 測<br />
定 します。 Millathane ミラブルポリウレタン<br />
配 合 物 の 代 表 的 な 耐 摩 耗 値 は、50~80 mm 3<br />
です。 しかし、 配 合 物 の 処 方 により、30~40<br />
mm 3 まで 低 くすることもできます。<br />
ポリウレタンゴムは、どのゴム、 合 成 ゴムや<br />
天 然 ゴム、すべてのゴムにおいて、 最 も 高 い 耐 摩 耗 性 を 持 っております。 実 験 室 での 試 験 で<br />
は、Millathane 配 合 物 が、 他 のゴム 以 上 の 利 点 を 常 に 予 測 するわけではありません。 しかし、<br />
実 地 試 験 により、Millathane ミラブルウレタンを、 従 来 のゴムと 置 き 換 えたとき、 製 品 寿 命 を 著 し<br />
く 改 善 することは 明 らかになっております。 Millathane ミラブルウレタンと 他 の 従 来 のゴムとの<br />
順 位 を、 以 下 に 示 します。<br />
8
圧 縮 永 久 歪 み<br />
圧 縮 永 久 歪 みとは、 特 定 の 温 度 の 下 で 指 定 時 間 の 間 、 物 質 に 負 荷 または 変 形 力 を 与 えた 際<br />
に、 永 久 的 な 歪 みに 耐 えられる 度 合 いのことをいいます。 代 表 的 な 試 験 方 法 は、ASTM<br />
D395 方 法 B であり、ここでは 直 径 1 インチ× 高 さ 0.5 インチの 試 料 を 25% 圧 縮 し、 所 定 の 時<br />
間 と 温 度 のオーブンに 入 れます。 試 料 をオーブンおよび 固 定 具 から 取 り 出 し、30 分 間 放 置 し<br />
た 後 、 永 久 歪 みの 量 を 測 定 します。<br />
圧 縮 永 久 歪 みに 対 して、 耐 性 が 良 いことは、ローラー、O リング、およびシール 剤 などの 用 途 に<br />
重 要 であります。 過 酸 化 物 で 加 硫 すると、Millathane ミラブルウレタンは、125℃までの 温 度<br />
で、 優 れた 圧 縮 永 久 歪 み 性 を 持 ち、 温 度 が 上 がると 歪 みも 大 きくなります(すべてのゴムにお<br />
いて 典 型 的 なこと)。 以 下 のグラフは、70℃、100℃、および 125℃で、ポリエステルタイプの<br />
Millathane グレードの 圧 縮 永 久 歪 みを 比 較 したものです。 一 般 的 に、ポリエーテルタイプのウ<br />
レタンと 比 べると、ポリエステルタイプのグレードは、 圧 縮 永 久 歪 みが 改 善 されます。 過 酸 化<br />
物 で 加 硫 されたミラブルウレタン 配 合 物 は、 硫 黄 加 硫 された 配 合 物 より、はるかに 優 れた( 低<br />
い) 圧 縮 永 久 歪 みを 示 します。<br />
9
圧 縮 とたわみ<br />
3 つのポリマー(Millathane ® 76、Millathane E34、および Millathane 5004)を 使 用 し、 幾 つか<br />
のカーボンブラックで 補 強 した Millathane ® ミラブルポリウレタン 配 合 物 に 対 し、ASTM D575 方<br />
法 A により 圧 縮 とたわみの 試 験 を 行 いました。 Millathane 76 と E34 配 合 物 は、 硫 黄 で 加 硫<br />
し、Millathane 5004 配 合 物 は、 過 酸 化 物 で 加 硫 し、それら 各 々の 配 合 物 は、2 種 類 の 硬 度 で<br />
行 いました。 これら 試 料 の 形 状 は、 直 径 1 インチ(25.4 mm)、 高 さ 0.5 インチ(12.7 mm)の<br />
円 筒 形 でした。 圧 縮 とたわみは、 常 温 (23℃)、50℃、および 70℃で 測 定 致 しました。<br />
以 下 および 次 ページのチャートにプロットしたデータは、 高 硬 度 配 合 物 より、 低 硬 度 配 合 物 の<br />
方 が、 低 い 圧 縮 とたわみの 曲 線 であることを 示 しています。 また、Millathane 76 配 合 物 は、<br />
最 も 低 い 圧 縮 とたわみの 値 を 示 し、Millathane E34 と Millathane 5004 配 合 物 は、 同 じ 硬 度 で<br />
配 合 物 を 比 較 した 場 合 、ほぼ 同 じ 圧 縮 とたわみでありました。<br />
高 温 度 での 圧 縮 とたわみの 結 果 は、 試 料 をゆがめさせるのに 必 要 な 応 力 は 小 さいという 予 測<br />
通 りの 傾 向 を 示 しています。 このことは、 全 配 合 物 に 対 し、70℃でデータをプロットし、そして<br />
全 温 度 で、ショア A=63 の Millathane 5004 配 合 物 のデータによって 示 されております。<br />
10
耐 薬 品 性<br />
ポリウレタンは、 一 般 的 に 油 と 燃 料 に 対 し、 非 常 に 優 れた 耐 性 を 持 っておりますが、 塩 素 化 炭<br />
化 水 素 やケトンに 対 しては、 耐 性 が 良 くありません。 ポリウレタンは、 酸 や 塩 基 に 対 する 耐 性<br />
が 知 られておらず、そしてポリウレタンは、 特 に 高 い 温 度 で 影 響 を 受 けます。 ポリエステルタイ<br />
プのウレタンは、 特 にこれらの 物 質 、ポリマーが 劣 化 する 加 水 分 解 が 起 きるので、 影 響 されま<br />
す。 安 定 剤 の 使 用 は、ポリエステルタイプのウレタンを 加 水 分 解 から 守 りますが、ある 限 度 ま<br />
で( 非 永 久 的 に) 保 護 致 します。<br />
Millathane ® 76 試 験 配 合 物 (カーボンブラック 補 強 、 硫 黄 加 硫 )の 各 薬 品 に 対 する 耐 性 を、 以<br />
下 に 示 します。 データは、 常 温 または 所 定 温 度 で 一 週 間 浸 潰 した 後 の 体 積 膨 張 率 をパーセン<br />
ト 値 で 表 しています。<br />
各 薬 品 に 浸 漬 した MILLATHANE 76 の 体 積 膨 張 率<br />
酸 % 炭 化 水 素 %<br />
塩 酸 、10% 4 ASTM 燃 料 B 16<br />
硝 酸 、10% 25 ASTM 油 1 号 1<br />
リン 酸 、10% 5<br />
ASTM 油 1 号 、70 時 間<br />
/100℃ -2<br />
硫 酸 、10% 3 ASTM 油 3 号 1<br />
ASTM 油 3 号 、70 時 間<br />
/100℃ -2<br />
アルコール ベンゼン 100<br />
ブチルアルコール 16 ガソリン 9<br />
エチルアルコール 19 原 油 、70 時 間 /100℃ 2<br />
トルエン 59<br />
アルカリ 石 油 ろう、70 時 間 /100℃ -5<br />
水 酸 化 ナトリウム、10% 2 キシレン 36<br />
エステル<br />
ケトン<br />
酢 酸 セロソルブ 302 アセトン 126<br />
酢 酸 エチル 104 メチルエチルケトン(MEK) 119<br />
ハロゲン 化 炭 化 水 素<br />
その 他 の 薬 品<br />
四 塩 化 炭 素 33 油 圧 油 (Skydrol) 59<br />
テトラクロロエチレン 21 亜 麻 仁 油 4<br />
トリクロロエチレン 121 水 5<br />
12
耐 油 性 、 耐 燃 料 性 、 耐 溶 媒 性<br />
ミラブルポリウレタンは、 一 般 的 に 中 アクリルニトリルゴム(NBR)または HNBR ゴムと 同 様 、 優<br />
れた 耐 油 性 が 有 します。 耐 溶 媒 性 と 耐 燃 料 性 ( 例 :ガソリン、ガスホール)についても 同 様 で、<br />
中 アクリルニトリルゴムと 比 べ、ある 場 合 ではより 優 れております。 下 記 のグラフは、Millathane<br />
ポリエステルウレタンが、 中 アクリルニトリル 配 合 物 よりも、 油 と 燃 料 B に 対 し 優 れた 耐 性 ( 体<br />
積 と 引 張 強 度 の 変 化 が 小 さい)を 示 しております。 IRM 903 は 潤 滑 油 に 似 た 試 験 油 であり、<br />
アニリン 点 は 70℃です。 燃 料 B は、イソオクタンとトルエンの 70:30 割 合 の 混 合 物 です。<br />
ポリエステルタイプは、ポリエーテルタイプより 油 および 溶 媒 に 対 し、 明 らかに 優 れた 耐 性 を 持<br />
っております。 ポリエステルタイプは、 印 刷 ローラーおよびシール 材 などの 物 質 に 対 し、 最 適<br />
な 耐 性 が 求 められる 用 途 に 選 ばれます。 下 記 のグラフは、IRM 903 油 に 対 し、4 つのポリエ<br />
ステルタイプ Millathane グレードの 耐 性 を 比 較 しております。 すべての Millathane 配 合 物 は、<br />
高 温 の 油 に 曝 された 後 、 微 量 な 硬 度 と 体 積 が 変 化 を 示 しておりますが、Millathane 76 と<br />
Millathane 5004 は、 最 も 体 積 変 化 がなく、Millathane 5004 が、 硬 度 に 最 も 変 化 が 少 ない 事<br />
を 示 して<br />
おります。<br />
13
耐 水 性 と 耐 湿 性<br />
ポリエーテルタイプのミラブルウレタンは、 優 れた 耐 水 性 および 耐 湿 性 を 持 っており、 長 期 に 亘<br />
り 耐 加 水 分 解 性 が 重 視 される 用 途 に 推 奨 致 します。 ポリエステルタイプのウレタンは、 加 水 分<br />
解 性 に 対 し 非 常 に 弱 い 耐 性 であります、しかしカルボジイミド 加 水 分 解 防 止 剤 の 添 加 すること<br />
によって 優 れた 耐 加 水 分 解 性 ( 一 時 的 ですが)を 得 ることができ、その 保 護 されるレベルと 持 続<br />
時 間 は、 配 合 に 含 まれる 防 止 剤 (Millstab P)の 量 に 比 例 します。<br />
ポリエーテルタイプのミラブルウレタン Millathane CM とポリエステルタイプのミラブルウレタン<br />
Millathane 5004(Millstab P を 5 部 添 加 )の 耐 加 水 分 解 性 の 例 として、 以 下 グラフに 示 します。<br />
1 年 間 継 続 的 に 浸 潰 した 後 、 両 方 の 配 合 物 は、その 特 性 を 変 化 は 最 小 限 でありました。<br />
高 温 高 湿 の 環 境 下 で、Millathane CM とポリエステルタイプのウレタン Millathane HT<br />
(Millstab P を 2 部 添 加 )を、 同 じ 硬 度 の HNBR と EPDM 配 合 物 との 比 較 を、 右 グラフに 示 し<br />
ます。<br />
7~8 週 間 の 試 験 後 、Millathane CM および HNBR と EPDM 配 合 物 の 引 張 強 度 は、 最 小 限<br />
の 変 化 であり、 加 水 分 解 防 止 剤 を 添 加 した Millathane HT は、 最 初 の 4 週 間 までは 引 張 強 度<br />
の 変 化 が 最 小 限 でありますが、その 後 は、 引 張 強 度 が 大 幅 に 低 下 致 しました。<br />
14
耐 熱 性<br />
ミラブルポリウレタンゴムは、 高 い 耐 熱 性 あるとは 知 られておらず、 通 常<br />
100℃ 以 下 の 温 度 で 使 用 されます。 ポリエステルタイプの Millathane ® ミラ<br />
ブルウレタンは、ポリエーテルタイプよりも 優 れた 耐 熱 性 を 持 ち、また 過 酸 化<br />
物 加 硫 ポリウレタンは、 硫 黄 加 硫 よりも 優 れた 耐 熱 性 を 持 ちます。<br />
150℃までの 温 度 に 断 続 的 に 曝 される 用 途 に 対 し、Millathane 66、<br />
Millathane 5004、および Millathane 28 などの 過 酸 化 物 加 硫 のポリエステ<br />
ルタイプのミラブルウレタンは、その 優 れた 保 持 力 から、 使 用 することができ<br />
ます。<br />
以 下 の 表 は、カーボンブラックで 補 強 した 過 酸 化 物 加 硫 の Millathane 66 配<br />
合 物 は、 優 れた 耐 熱 性 を 示 します。 70℃~150℃までの 熱 老 化 試 験 におい<br />
て、 試 験 された 配 合 物 の 物 性 は、 硬 度 に 変 化 はなく、 引 張 強 度 と 伸 びにわずかな 変 化 が 見 ら<br />
れました。 圧 縮 永 久 歪 みは、140℃まで 優 れた 結 果 を 示 しましたが、150℃では 高 い 圧 縮 永<br />
久 歪 みを 示 し、この 温 度 での 用 途 には、 適 しません。<br />
熱 老 化 条 件<br />
初 期 値 70 時 間 /70℃ 70 時 間<br />
/100℃<br />
70 時 間<br />
/125℃<br />
70 時 間<br />
/140℃<br />
70 時 間<br />
/150℃<br />
硬 度 、ショア A 88 88 88 88 88 88<br />
変 化 (ポイント) --- 0 0 0 0 0<br />
引 張 強 度 、psi 3550 3920 4120 2370 2750 3190<br />
MPa 24.5 27.0 28.4 16.3 19.0 22.0<br />
変 化 (%) --- 10 16 -33 -23 -10<br />
伸 び、% 155 165 170 90 100 150<br />
変 化 (%) --- 6 10 -42 -35 -3<br />
圧 縮 永 久 歪 み 試 験 の 条 件<br />
22 時 間 /70℃ 22 時 間<br />
/100℃<br />
22 時 間<br />
/125℃<br />
22 時 間<br />
/140℃<br />
22 時 間<br />
/150℃<br />
圧 縮 永 久 歪 み、% 4 5 22 35 74<br />
配 合 物 は、 加 水 分 解 防 止 剤 Millstab P を 1.5 部 含 んだ Millathane 66 のプレミルドタイプが<br />
使 用 されました。 Millstab P は、ポリカルボジイミドであり、 第 一 にポリエステルタイプのウレタ<br />
ンの 耐 加 水 分 解 に 利 点 があり、 熱 老 化 や 耐 圧 縮 永 久 歪 み 性 にも 利 点 があります。<br />
15
耐 オゾン 性 と 耐 候 性<br />
Millathane ミラブルウレタンは、ウレタンポリマーの 飽 和 構 造 により、 優 れ<br />
た 耐 オゾン 性 を 持 っております。<br />
カーボンブラック 配 合 の Millathane ミラブルウレタン 配 合 物 は、 紫 外 線 UV<br />
の 影 響 に 対 し、 優 れた 耐 性 が 有 ります。 淡 い 色 または 透 明 (Millathane<br />
97 を 使 用 )の 配 合 物 では、 酸 化 防 止 剤 や 紫 外 線 安 定 剤 などの 劣 化 防 止 剤 を 添 加 することによ<br />
って、 優 れた 耐 紫 外 線 性 や 黄 変 色 への 耐 性 を 備 えることが 出 来 ます。<br />
下 記 の 表 は、3 つの Millathane 配 合 物 を 1 年 間 フロリダ 州 に 放 置 した 後 の 物 性 であり、その<br />
物 性 に 最 小 限 の 影 響 を 示 しています。<br />
Millathane Millathane Millathane<br />
CM 5004* M97<br />
配 合 物 補 強 カーボンブラック カーボンブラック 溶 融 シリカ<br />
配 合 物 の 色 黒 黒 クリア/ 透 明<br />
初 期 特 性<br />
硬 度 、ショア A 70 70 72<br />
<strong>TSE</strong>-100**、psi (MPa) 405 (2.8) 460 (3.2) 317 (2.2)<br />
引 張 強 度 、psi (MPa) 3820 (26.3) 4100 (28.3) 3905 (26.9)<br />
伸 び、% 480 495 560<br />
引 裂 、Die C、lb/in (kN/m) 269 (47.1) 284 (49.7) 219 (38.4)<br />
1 年 のフロリダ 州 屋 外 暴 露 後 の 物 性 ( 試 料 への 応 力 なし)<br />
硬 度 、ショア A 75 68 66<br />
<strong>TSE</strong>-100*、psi (MPa) 695 (4.8) 530 (3.7) 310 (2.1)<br />
引 張 強 度 、psi (MPa) 3650 (25.2) 3200 (22.1) 2600 (17.9)<br />
伸 び、% 335 490 475<br />
引 裂 、Die C、lb/in (kN/m) 211 (36.9) 302 (52.9) 190 (33.3)<br />
表 面 外 観<br />
亀 裂 やひび 割 れなし<br />
* カルボジイミド 加 水 分 解 防 止 剤 Millstab P を 5 部 添 加<br />
**<strong>TSE</strong>-100 = 100% 伸 張 したときの 引 張 応 力<br />
16
難 燃 性<br />
Millathane ミラブルウレタンには、 燃 焼 に 対 し 本 質 的 に 耐 性 はありません、しかし 難 燃 剤 の 添<br />
加 物 を 配 合 することで、 他 のゴムのように 耐 燃 焼 性 を 向 上 させることができます。 ハロゲン 化<br />
物 質 と 酸 化 アンチモンを 含 む 配 合 物 を 試 験 した 結 果 、UL94 V-0 必 要 条 件 に 準 拠 します。 ハ<br />
ロゲンを 含 まない 難 燃 剤 配 合 物 は、 大 量 のアルミナ 三 水 和 物 、または 水 酸 化 マグネシウムを<br />
配 合 することに 依 りできます。<br />
耐 放 射 線 性 と 耐 殺 菌 性<br />
Millathane ® CM は、 他 のエラストマーと 比 べ、ガンマー 線 に 対 する 優 れた 耐 性 を 持 っておりま<br />
す。 医 療 製 品 のガンマー 線 殺 菌 で 使 用 される 放 射 線 の 典 型 的 な 量 (75 kGy まで)において、<br />
硫 黄 加 硫 の Millathane CM 配 合 物 は、 無 視 できるほど 小 さい 値 の 物 性 変 化 を 示 します。<br />
1000 kGy(100 メガラド)という 比 較 的 大 量 の 放 射 線 でも、Millathane CM 配 合 物 は、 良 い 物 ゙<br />
性 を 保 持 し、 満 足 のいく 機 能 を 発 揮 します。 過 酸 化 物 加 硫 の 配 合 物 は、 硫 黄 で 加 硫 した 配 合 物<br />
よりも 放 射 線 に 対 し 低 い 耐 性 があります。<br />
17
ガス 透 過 性<br />
Millathane ® ミラブルポリウレタンは、ガス 透 過 性 に 対 する 耐 性 を 持 っており、ポリエステル<br />
Millathane グレードの 透 過 率 ブチルゴムに 近 い 値 です。 幾 つかの Millathane グレードとネオ<br />
プレンゴム(CR)、ニトリルゴム(NBR)、およびブチルゴム(IIR)における 窒 素 透 過 性 の 比 較 を、<br />
以 下 グラフに 示 します。<br />
ポリエステルタイプのミラブルポリウレタンは、ブチルゴムに 対 しては 若 干 劣 るが、ニトリルゴム<br />
とは 同 等 若 しくはそれ 以 上 、 非 常 に 低 い 透 過 性 を 持 っております。 ポリエーテルポリウレタン<br />
の Millathane E34 は、ネオプレンゴムと 同 様 、 高 い( 悪 い) 窒 素 透 過 性 であります。<br />
18
成 形 収 縮<br />
Millathane ® ミラブルウレタン 配 合 物 の 成 形 収 縮 は、 一 般 的 に 2.2~2.5%です。 Millathane ガ<br />
ム 配 合 物 や 低 充 填 剤 量 の Millathane 配 合 物 は、 若 干 高 めの 成 形 収 縮 でありますが、 高 充 填<br />
剤 量 の 配 合 物 は、 若 干 低 めの 成 形 収 縮 であります。 一 般 的 に 過 酸 化 物 加 硫 は、 硫 黄 加 硫 よ<br />
り 若 干 低 い 成 形 収 縮 であります。<br />
電 気 的 特 性<br />
ミラブルウレタンは、 通 常 は 電 気 的 用 途 には 使 用 しません。 それは 極 性 ウレタンポリマーで 電<br />
気 的 物 性 が 比 較 的 低 いからです。 Millathane CM、 天 然 ゴム、およびネオプレンを 使 用 し、 配<br />
合 物 の 電 気 の 特 性 の 比 較 を 以 下 に 示 します。<br />
抵 抗 値<br />
ohm-cm<br />
比 誘 電 率 (SIC)<br />
(1000 cps)<br />
力 率<br />
(100 cps)<br />
天 然 ゴム 10 15 2.5 0.005<br />
ネオプレン 10 12 6.7 0.025<br />
Millathane CM 10 10 10.2 0.080<br />
Millathane 配 合 物 は、 導 電 性 カーボンの 添 加 により、 帯 電 防 止 、または 半 導 電 体 を 配 合 するこ<br />
とができます。 帯 電 防 止 配 合 物 は、 通 常 、 紙 製 品 が 移 送 される 事 務 機 器 に 使 用 する 静 電 気<br />
散 逸 性 を 持 つローラーやベルト 類 に 対 し 重 要 です。<br />
導 電 性 ブラックを 10~40 部 、そして 可 塑 剤 を 5~25 部 添 加 した 硫 黄 加 硫 の Millathane 76 配<br />
合 物 は、 以 下 グラフに 示 しているように、 電 気 抵 抗 値 10 8 ~10 3 を 持 っております。<br />
19
着 色 性<br />
他 の 種 類 のゴムと 同 様 、 過 酸 化 物 加 硫 配 合 物 は、 硫 黄 で 加 硫 した 配 合 物 よりも 色 が 明 るく、 色<br />
の 保 持 に 優 れています。 硫 黄 加 硫 、 特 に 高 温 での 硫 黄 加 硫 は 変 色 ( 黄 変 )します。 最 も 優 れ<br />
た 色 物 配 合 物 として、<strong>TSE</strong> は、 過 酸 化 物 加 硫 が 出 来 、ポリエーテルタイプのミラブルウレタンの<br />
Millathane 97 を 推 奨 いたします。<br />
Millathane 97 は、スポーツ 靴 底 など 透 明 なゴム 部 分 のために 開 発 され、そして 特 有 な 配 合 で、<br />
透 明 で、また 色 鮮 やかなゴム 部 品 が 出 来 ます。<br />
リサイクル 性<br />
Millathane ミラブルポリウレタンの 加 硫 硬 化 製 品 は、 細 かく 粉 末 に 出 来 、 物 性 に 最 小 限 の 影 響<br />
を 与 える 程 度 で、 同 様 の 配 合 物 に 添 加 することができます。<br />
用 途 例<br />
Millathane ミラブルポリウレタンの 幅 広 い 潜 在 的 な 利 点 を 生 かした 用 途 のいくつかは、ソリッド<br />
タイヤ、ゴム 被 覆 ローラー、ブッシング、ベアリング、ダイヤフラム、ガスケット、テスターパッド、<br />
運 動 靴 、ベルト 類 、 軍 事 用 ダストカバー、 飛 行 機 用 除 氷 ブラダー、 緩 衝 バンパーなどがあります。<br />
まとめ<br />
Millathane ® ミラブルウレタンは、 幅 広 い、 優 れた 特 性 を 持 っており、この 文 献 でご 覧 いただけま<br />
す。 もしお 客 様 が、お 客 様 の 用 途 に、 最 適 な Millathane ミラセンポリウレタンをお 探 しの 際 、<br />
いつ 何 時 でもご 気 軽 に 当 方 にお 問 い 合 わせください。<br />
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V2.1-20110315<br />
<strong>TSE</strong> <strong>Industries</strong>, <strong>Inc</strong>.<br />
4370 112 th Terrace N<br />
Clearwater, FL 33762 USA<br />
(1) 727-573-7676<br />
Fax: (1) 727-572-0487<br />
www.tse-industries.com<br />
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