TPE로 앞서 나아가십시오


열가소성 엘라스토머 는 이제 없어서는 안될 필수적인 소재가 되었습니다. TPE는 우리 일상생활에서 효율성, 안락함, 안전성을 높이는 기반을 제공합니다.

열가소성 엘라스토머란?

열가소성 엘라스토머는 가공업체, 제품개발자, 디자이너 모두에게 없어서는 안되는 툴입니다. TPE는 열가소성플라스틱의 효율적 가공특성과 엘라스토머의 부드러움 및 유연성을 결합한 소재입니다.

다양한 종류의 TPE

TPE의 다양한 종류 및 개질가능성은 풍부한 소재특성 구현의 기반을 제공하고, 이는 광범위한 산업분야 제품들의 비용효율적 가공을 가능하게 해줍니다.
TPE는 제품의 성능을 향상시키고 시장에서 차별화하는데 도움이 됩니다. 동시에, 이제까지는 엘라스토머가 해왔던 여러 가지 기술적 역할을 대신하기도 합니다.  TPE의 사용은 제품 장점을 확대해줄 뿐만 아니라우수한 가공성으로 가공업체에게도 경제적 이득을 가져다 줍니다.

TPE는 가공특성 및 거동으로 보아 열가소성플라스틱과 엘라스토머 중간쯤에 있는 소재로 분류될 수 있습니다. TPE는 독자적 물성을 보유한 독립적 종류의 소재입니다.
기본적으로 반응기로 만든 TPE (예: TPA, TPU 또는 TPC)와 TPE 컴파운드(예: TPS 또는 TPV)로 구분이 됩니다.  반응기로 제조한 TPE의 특성은 원료로 사용된 하나의 폴리머를 따릅니다. 합성된 TPE의 특성은 여러 가지 다른 폴리머의 혼합물, 이른바 컴파운드에 의해 결정됩니다.

TPS

스티렌 블록 코폴리머(SBC) 기반의 TPE를 TPS라 합니다. 크라이버그 TPE는 용도에 따라 특성 프로파일이 달라 제품 특성 설계에 결정적인 영향을 미치는 TPS 컴파운드 생산을 위해 다양한 스티렌 블록 코폴리머를 사용합니다. 폴리머의 구조에 따라 특징이 달라지는 SBC는 자동차산업에서 제약산업에 이르기까지 다양한 시장 요구에 맞는 푹넓은 종류의 TPS 컴파운드를 만들어 낼 수도록 해줍니다.

 

TPE의 가공 및 거동

열가소성플라스틱과 마찬가지로 TPE는 열을 가하여 사출성형이나 압출을 통해 가공합니다.  냉각 후에는 원래의 고탄성 특성을 다시 나타내므로 열가소성플라스틱과 마찬가지로 리사이클링이 가능합니다. TPE와는 달리 일반 엘라스토머는 용융 가공이 불가능하며, 화학적 가교반응을 일으키기 때문에 나중에 리사이클링 할 수 없습니다.

TPE의 특장점

  • 손쉬운 열가소성 가공법
  • 짧은 싸이클타임
  • 낮은 에너지 소비
  • 다소재 성형가공이 가능해 후속 조립공정 비용 절약 가능
  • 다양한 소재의 결합 가능 (예: 경성-연성 복합소재)
  • 가공공정을 통해 100% 리사이클링 가능
  • 폭넓은 공정 윈도우
  • 컬러 이펙트를 비롯해 자유로운 디자인을 가능케 해주는 다양한 색상 옵션
  • 자동차에서 제약 산업에 이르는 폭넓은 응용 분야

분류

폴리머는 열가소성플라스틱,  열경화성수지, 엘라스토머, 열가소성플라스틱 엘라스토머(TPE)의 4가지 종류로 나눌 수 있습니다.

열가소성플라스틱은 복잡하게 얽혀있는 폴리머 사슬로 이루어져 있습니다. 반데르발스 힘과 같은 분자간 상호작용에 의해 결합을 유지합니다. 열과 전단력을 이용한 사출성형으로 가공할 수 있습니다. 온도가 내려가면 다시 굳어집니다. 하지만 이 과정은 순전히 물리적이기 때문에 언제든 다시 반복할 수 있습니다. (예: 폴리프로필렌)

에폭시와 같은 열경화성수지는 화학결합을 통해 단단히 가교되어 있으며, 용융되지 않습니다. 고온에서도 가교구조를 유지하며, 높은 강도와 강성을 특징으로 합니다. 과도한 응력을 받으면 부서지기 쉽습니다. (예: 에폭시 수지)

흔히 고무라 불리는 엘라스토머는 화학적으로 가교된 폴리머입니다. 가교구조의 밀도가 열경화성수지보다 훨씬 낮기 때문에 각각의 가교 지점 사이의 탄성 영역이 더 큽니다. 바로 이 영역이 이 소재에 탄성을 부여해 줍니다. 하지만 엘라스토머도 다시 용융시킬 수 없습니다. 일단 가교가 형성되면 형태가 그대로 유지됩니다.  엘라스토머의 예로는 천연고무 또는 EPDM 및 NBR과 같은 합성고무가 있습니다.

기본적으로, 열가소성플라스틱 엘라스토머는 반응기로 만든 TPE (예: TPA, TPU 또는 TPC)와 TPE 컴파운드(예: TPS 또는 TPV)로 구분이 됩니다.  반응기로 제조한 TPE의 특성은 원료로 사용된 하나의 폴리머를 따릅니다. 합성된 TPE의 특성은 여러 가지 다른 폴리머의 혼합물, 이른바 컴파운드에 의해 결정됩니다.

응용분야

TPE는 다양한 부문의 광범위한 용도의 제품에 사용되어 각기 다른 용도에 맞는 구체적 필요를 충족시킵니다. 예를 들어, 자동차 분야에서는 인테리어 제어판 부품에만 아니라 외장 윈도우 인캡슐레이션과 엔진룸 씰 등에도 사용됩니다. 산업용 제품 분야에서는 공구 핸들 또는 케이블 그로밋에 쓰입니다. 소비재 부문에서는 장난감, 스포츠장비, 포장용기 및 칫솔, 면도기 같은 위생용품에서 TPE를 찾아볼 수 있습니다. 또한 드립챔버, 밀폐장치, 튜브 같은 의료기기 분야의 엄격한 요구를 충족시키는 특수 컴파운드도 있습니다.

크라이버그 TPE는 폭넓은 범위의 성능을 위해 부문별로 설계된 포트폴리오를 제공하는 한 편, 각각의 제품용도에 적합한 종류의 TPE를 사용합니다.

용어 및 정의

TPE 컴파운드: 두 가지 이상의 다른 종류의 폴리머를 사용해 합성된 TPE. 한 종류의 폴리머가 컴파운드에 탄성 특성을 가져오고, 다른 하나가 컴파운드에 열가소성 특성을 부여해 줍니다. (예: TPV, TPS, TEH 컴파운드)

 

SBC: 스티렌 블록 코폴리머
TPS: 스티렌 블록 코폴리머를 기반으로하는 열가소성플라스틱 엘라스토머

 

다양한 종류의 SBC:

 

  • SBS: 스티렌 - 부타디엔 - 스티렌 블록 코폴리머
  • SIS: 스티렌 - 이소프렌 - 스티렌 블록 코폴리머
  • SEBS: 스티렌 - 에틸렌 - 부틸렌 - 스티렌 블록 코폴리머
  • SEEPS: 스티렌 - 에틸렌 - 에틸렌 - 프로필렌 - 스티렌 블록 코폴리머
  • SEPS: 스티렌 - 에틸렌 - 프로필렌 - 스티렌 블록 코폴리머
  • SEPS-V: 스티렌 - 에틸렌 - 프로필렌 - 스티렌 블록 코폴리머, 가교성

 

TPV: 열가소성 플라스틱과 가황 엘라스토머로 만든 열가소성플라스틱 엘라스토머 (예: EPDM / PP)
TEH: 열가소성플라스틱 엘라스토머 하이브리드 (가교 고무소재 대체재로서 열가소성 가공 가능)
TPO: 열가소성플라스틱 엘라스토머 폴리올레핀 (반응기 TPE 및 혼합 TPE 모두)

반응기 제조 TPE: 이 TPE 소재의 특성은 하나의 폴리머가 결정합니다. 이 종류의 TPE는 중합과정에서 곧바로 만들어집니다. 블록으로 중합된 2개 이상의 모노머의 공중합화 과정을 통해 잘 알려진 반응기 제조 TPE를 얻을 수 있다.

TPU: 열가소성플라스틱 폴리우레탄 엘라스토머
TPC: 열가소성플라스틱 코폴리에스테르 엘라스토머
TPA: 열가소성플라스틱 폴리에테르 블록 아미드
TPO: 열가소성플라스틱 폴리올레핀 (반응기 TPE 및 혼합 TPE 모두)

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