ものづくりプレス
2025-08-25
ゴムと樹脂の性質を兼ね備えた「熱可塑性エラストマー(TPE、TPR)」
エラストマー(elastomer)は、その語源である『elastic(弾力性のある)』と『polymer(重合性)』が
示すとおり、ゴムのような弾力性を持つ高分子の樹脂素材です。加工が容易であり、また、ほかの材料を
配合することで硬度などの物性を調整できるのも特徴です。
エラストマーの種類の中から、当記事では「熱可塑性エラストマー」に焦点を当てて解説します。
■熱可塑性エラストマーの特性と欠点、安全性
常温では変形しにくい物質が加熱により軟化し、形状を変えることのできる性質を「熱可塑性」と言いま
す。「熱可塑性エラストマー」は、高温ではプラスチック、常温ではゴムの物性を持つ熱可塑性の樹脂で
す。
◇押出成形や射出成形など、加工が容易
熱可塑性エラストマーの特性のひとつとして、加工の容易さが挙げられます。熱可塑性プラスチックと同
様の方法で加工できるため、製作時間が短時間で済むだけでなく、ゴム加工で必要な加硫(ゴムの分子同
士の結合させ、弾性を高めるための工程)が不要です。
◇熱可塑性エラストマーの用途
特性や加工のしやすさ以外にも、熱可塑性エラストマーはゴムやプラスチックと比較して、品質やコス
ト、安全性などの点に加え、リサイクル性にも優れています。
そのため、幅広い分野で、さまざまな製品に利用されています。
・日用品
・食品包装
・自動車製品
・電子機器製品
・建築材料
・医療用製品
・スポーツ用品、靴
など
◇熱可塑性エラストマーの種類とその性質
熱可塑性エラストマーは、ゴム弾性を与えるソフトセグメントと、樹脂成分が高い剛性を持つ分子拘束成
分であるハードセグメントで構成されており、使用する原料の組み合わせにより、それぞれに特性が変化
します。
<主な熱可塑性エラストマーの種類>
|
分類 |
特徴 |
主な用途 |
|
スチレン系 (TPS) |
加硫ゴムに近い弾性率を持ち、硬度範囲の大幅な変更も可能。 耐熱性、耐候性、耐油性、耐摩耗性などは劣る。 |
靴底、自動車部品、筆記具のグリップ、スポーツ用品、内装材など |
|
オレフィン系 (TPO) |
比重の軽さ、優れた耐熱性・耐候性・耐オゾン性に加え、エステル系に次ぐ耐熱性が特長。 耐摩耗性や常温での耐屈曲性、耐油性などは低い。 |
自動車部品、包装フィルム、家電用部品、ホース類、遮音材、建築部品など |
|
塩化ビニル系 (TPVC) |
耐オゾン性、耐寒性、耐候性などのほか、熱老化性や耐薬品性にも優れる。 高温時の形状保持や、常温での弾力性などに問題あり。 |
電線の被覆、自動車部品、ホース、土木シートなど |
|
ポリアミド系 (TPA、TPAE) |
耐薬品性や耐摩耗性など、強靭性に優れ、高い消音特性を持つが、ゴム弾性に劣る。 |
消音性ギヤ、人工芝、難燃電線、ウェットスーツ、スキーブーツなど |
|
ポリエステル系 (TPEE、TPC) |
機械的な強度が大きく、耐薬品性や耐水性、耐油性、耐久性、耐疲労性に優れ、低温柔軟性も高い。耐候性や耐熱老化性は劣る。 |
チューブ、ホース、自動車部品、電気部品など |
|
ポリウレタン系 (TPU) |
機械的な強度や耐摩耗性、耐屈折性、耐屈曲性能のほか、耐油性や耐薬品性が高い。 耐熱性が低く、圧縮永久歪みも不足。時間経過による黄変あり。 |
自動車の内装部品、スポーツシューズ、ゴルフグリップ、靴底など |
◇欠点は耐熱性・耐油性・耐久性など
加工の自由度が高い熱可塑性エラストマーですが、あらゆる製品づくりに適しているわけではありませ
ん。また種類によって短所も異なるため、生産する製品に合わせた材料を選択することが大切です。
全般的な熱可塑性エラストマーの欠点は、以下のとおりです。
▼耐熱性
加熱や温度上昇による物性低下が大きいため、熱により変形しやすい性質を持っています。一般的に60
度以上になると軟化する傾向がありますが、オレフィン系、ポリエステル系、エステル系は比較的高い温
度にも耐えることができます。
▼耐油性
ウレタン系、ポリエステル系、アミド系などの耐油性は良好とされていますが、一般的にはその分子構造
上から油の影響を受けやすく、場合によっては浸み出すこともあります。
▼耐久性・耐摩耗性
エラストマーは分子間が繋がっていない未架橋構造のため、耐久性が劣っています。また耐摩耗性も低い
とされていますが、ポリエステル系、ポリウレタン系などは比較的良好です。
◇熱可塑性エラストマーの安全性
生活に身近な製品の多くに使用されている熱可塑性エラストマーは、果たして安全な素材なのでしょう
か。
結論から言えば、毒性やアレルギー性もなく、燃やしても有害物質が発生しません。医療用チューブや輸
液バッグ、おむつ、生理用カップなどにも使用されていることから、その安全性は保証されています。
また種類によっては耐薬品性、耐UV性や電気特性に優れた熱可塑性エラストマーもあります。
中でも食品に接触する製品については、アメリカ、ヨーロッパ、中国などでは厳しい基準が設けられてお
り、日本においても、食品衛生法の「
した物質のみを使用する制度)[A1] 」の対象になっています。
■熱可塑性エラストマーとゴム(合成ゴム)、樹脂との違い
エラストマーには熱可塑性エラストマー以外にも、熱を加えても軟化しない比較的耐熱性の高い「熱硬化
性エラストマー」があります。例えばシリコン(シリコーン)ゴムやフッ素ゴムなど、一般に合成ゴムと
呼ばれている素材が含まれます。
また樹脂(合成樹脂)はプラスチックの原料で、熱可塑性ではありますが、弾力性を持たない点でエラス
トマーとは異なります。
熱可塑性エラストマー、合成ゴム、合成樹脂は配合する材料により性質は変わりますが、一般的な特徴の
違いは以下の表を参照してください。
|
|
熱可塑性エラストマー |
合成ゴム |
合成樹脂 |
|
性質 |
熱可塑性 |
熱硬化性 |
熱可塑性 |
|
弾性 |
あり |
あり |
なし |
|
硬さ |
柔らかい |
柔らかい |
硬い |
|
加工 |
容易 |
難しい |
容易 |
|
再利用 |
可能 |
不可 |
可能 |
|
耐候性 |
低 |
高 |
低 |
|
耐熱性 |
低~中 |
中~高 |
中~高 |
|
コスト |
安い |
高い |
安い |
◇加工方法別に見る熱可塑性エラストマーとゴムの違い
▼押出成形
加熱溶融した材料を型から押し出し、連続して成形する加工です。ゴムの場合よりも、押出速度を速くす
ることが可能です。
通常の生ゴムの加硫ゴムでは、押出成形はできません。
▼射出成形
加熱して溶かした材料を金型の中に注入して成形した後、冷却して固める方法です。金型さえあれば複雑
な形状の成形も可能です。
通常のゴムでも射出成形による加硫は可能ですが、熱可塑性エラストマーの場合では成形サイクルの大幅
な短縮が可能です。
▼ブロー成形(中空成形)
加熱溶融した材料をパイプ状に金型内に押し出し、内側から空気を吹き込みます。その圧力で金型の内面
に押しつけ、中が空洞な状態に仕上げる加工です。
通常の生ゴムの加硫ゴムでは、ブロー成形はできません。
■加工の自由度や安全性に優れ、低コストな素材
熱可塑性エラストマーには、それぞれに特性の異なる種類が多数あり、生産する製品の用途に合わせて選
択できるのもメリットのひとつです。また塩化ビニルやシリコーンゴムの代用として使用できる場合もあ
ります。
生産性とコストの見直しを検討しているなら、ぜひ候補に入れてみてください。
記事検索
NEW
-
2026/03/31米国はなぜ有利なのか?ナフサ依存アジアとガス系原料圏のコスト差を読み解く...
-
2026/03/25ナフサ不足で合成ゴムが天然ゴムより高い時、調達担当はどう判断するべきか?選定・代替・在庫の実務を解説...
-
2026/03/23樹脂価格が上がった時、まずBOMのどこを見る?部品表起点で進める見直し術を解説...
-
2026/03/21ナフサ高の時代、小ロット部品をどう守る?量産材優先でも埋もれない調達設計を解説...
CATEGORY
ARCHIVE
-
2026
お知らせ 43 -
2026
ゴム 43 -
2026
その他ものづくり 43 -
2026
成形・加工方法 43 -
2026
樹脂・プラスチック 43 -
2025
お知らせ 352 -
2025
ゴム 352 -
2025
その他ものづくり 352 -
2025
成形・加工方法 352 -
2025
樹脂・プラスチック 352 -
2024
お知らせ 244 -
2024
ゴム 244 -
2024
その他ものづくり 244 -
2024
成形・加工方法 244 -
2024
樹脂・プラスチック 244 -
2023
お知らせ 41 -
2023
ゴム 41 -
2023
その他ものづくり 41 -
2023
成形・加工方法 41 -
2023
樹脂・プラスチック 41 -
2022
お知らせ 7 -
2022
ゴム 7 -
2022
その他ものづくり 7 -
2022
成形・加工方法 7 -
2022
樹脂・プラスチック 7 -
2021
お知らせ 18 -
2021
ゴム 18 -
2021
その他ものづくり 18 -
2021
成形・加工方法 18 -
2021
樹脂・プラスチック 18