TPUは何からできているのか？ –熱可塑性ポリウレタンエラストマーの徹底解説
熱可塑性ポリウレタンエラストマー（TPU）は、高い弾性、耐摩耗性、耐油性、耐老化性を備えたポリマー材料です。その優れた性能により、靴の素材、電子製品の保護ケース、産業機器の部品など、様々な業界で広く利用されており、幅広い用途があります。
TPUの基本構造と分類
TPUは直鎖ブロック共重合体で、ハード部とソフト部の2つの部分から構成されています。ハードセグメントは通常、ジイソシアネートと鎖延長剤で構成され、ソフトセグメントはポリエーテルまたはポリエステルジオールで構成されています。ハードセグメントとソフトセグメントの比率を調整することで、硬度や性能の異なるTPU材料を得ることができます。そのため、TPUはポリエステルTPU、ポリエーテルTPU、ポリカーボネートTPUの3つのカテゴリーに分類されます。

ポリエステル TPU: 耐油性と耐薬品性に​​優れており、通常は工業用パイプ、シール、自動車部品の製造に使用されます。
ポリエーテル型TPU：優れた耐加水分解性と低温性能を備えているため、靴の素材、医療機器、電線・ケーブルの分野でよく使用されます。
ポリカーボネート TPU: ポリエステルとポリエーテル TPU の利点を組み合わせ、耐衝撃性と透明性が向上し、要件の高い透明製品に適しています。

TPUの特性とアプリケーションの利点
TPUは、その独自の特性により、他の多くの素材とは一線を画しています。これらの特性には、高い耐摩耗性、優れた機械的強度、優れた弾性、高い透明性などが含まれます。また、TPUは優れた耐油性、耐溶剤性、耐寒性も備えています。これらの利点により、TPUは柔軟性と強度の両方が求められる製品に最適な素材となっています。

耐摩耗性と弾力性: TPU は耐摩耗性が高く、弾力性に優れているため、靴底、タイヤ、コンベア ベルトなどの製品に最適な素材です。
耐薬品性および耐油性: 化学および機械産業では、TPU は耐油性および耐溶剤性があるため、ホース、シール、ガスケットなどの部品に広く使用されています。
高い透明性: 透明 TPU は、その優れた光学特性により、電子製品や医療機器の保護ケースに広く使用されています。

TPUの製造プロセスと環境への影響
TPUの製造プロセスは、主に押出成形、射出成形、ブロー成形の3つの方法から成り、これらの方法によって最終製品の形状と性能が決まります。押出成形では、TPUをフィルム、板、チューブなどに成形できます。射出成形では、TPUを複雑な形状の部品に成形できます。ブロー成形では、様々な中空製品を成形できます。
環境の観点から見ると、TPUはリサイクル可能な熱可塑性材料です。従来の熱硬化性エラストマーとは異なり、加熱後に溶融して再加工することが可能です。この特性により、TPUは廃棄物の削減と二酸化炭素排出量の削減に有利です。製造および使用においては、加工時に発生する可能性のある揮発性有機化合物（VOC）の排出など、潜在的な環境影響に注意する必要があります。
TPU市場の見通しと発展動向
高性能で環境に優しい素材への需要が高まる中、TPUの市場展望は非常に広く、特に履物、電子製品、自動車産業、医療機器の分野では、TPUの用途がさらに拡大するでしょう。今後は、バイオベースTPUや生分解性TPUの開発と応用により、TPUの環境性能がさらに向上すると期待されます。
まとめると、TPUは弾性と強度を兼ね備えたポリマー材料であり、優れた耐摩耗性、耐薬品性、加工性能により、多くの産業において不可欠な存在となっています。「TPUは何でできているのか」を理解することで、この材料の将来の発展における可能性と方向性をより深く理解することができます。