TPU（熱可塑性ポリウレタン）の押出成形

1. 材料の準備

• TPUペレットの選択：選択TPUペレット最終製品の要件に応じて、適切な硬度（ショア硬度、通常50A～90D）、メルトフローインデックス（MFI）、および性能特性（例えば、高い耐摩耗性、弾性、耐薬品性）を備えている。
• 乾燥：TPU吸湿性があるため、押出成形前に水分を除去するために予備乾燥を行う必要があります。水分が残っていると、押出成形品に気泡、表面欠陥、機械的特性の低下が生じる可能性があります。乾燥は通常、80～100℃の温度で3～6時間行われます。

2. 押出成形プロセス

• 押出機部品
  • バレル：押出機のバレルは複数のゾーンで加熱され、TPUペレットを徐々に溶融させます。材料の過熱による劣化を防ぎ、適切な溶融を確保するために、温度プロファイルは慎重に設定されます。例えば、供給ゾーンの温度は160～180℃、圧縮ゾーンは180～200℃、計量ゾーンは200～220℃程度ですが、これらの値はTPUのグレードによって異なる場合があります。
  • スクリュー：スクリューはバレル内で回転し、TPUペレット。スクリューの設計（例えば、単軸スクリュー押出機または二軸スクリュー押出機）の違いは、押出成形プロセスの混合効率、溶融効率、および生産速度に影響を与える可能性があります。一般的に、二軸スクリュー押出機は、特に複雑な配合の場合に、より優れた混合性と均一な溶融を実現します。
• 溶融と混合：TPUペレットがバレル内を移動するにつれて、バレルからの熱とスクリューの回転によって生じるせん断力の組み合わせにより、徐々に溶融します。溶融したTPUは均一な溶融状態を確保するために十分に混合されます。
• 金型設計と成形：溶融したTPUは金型を通して押し出され、押出成形品の断面形状が決定されます。金型は、チューブ用の円形、プロファイル用の長方形、シートやフィルム用の平面など、さまざまな形状に合わせてカスタマイズできます。金型を通過した押出成形されたTPUは、通常、水浴または空冷によって冷却・固化されます。

3. 後処理

• 校正と寸法調整：押出成形製品の中には、正確な寸法を確保するために校正と寸法調整が必要となるものがあります。これには、校正スリーブ、真空寸法調整槽、またはその他の装置を使用して、製品の外径、厚さ、その他の重要な寸法を制御することが含まれます。
• 切断または巻き取り：用途に応じて、押出成形されたTPU製品は、特定の長さに切断されるか（プロファイル、チューブなど）、ロール状に巻き取られます（シートやフィルムの場合）。