PEBAX®ペバックス®
熱可塑性ポリアミドエラストマー
ARKEMA Kyoto Technical Center
April, 2017
PEBAX®:GENERAL INTRODUCTION
ペバックス® –構造と物性
ペバックス®の構造
ポリアミドハードセグメント(半結晶)ポリエーテルソフトセグメント(非晶)
可塑剤を含まない熱可塑性エラストマー二相構造:‐ ポリアミド相 :明瞭な融点を持つ‐ ポリエーテル相:極めて低いガラス転移温度(– 60 ℃)
→ 低温域でも柔軟性を維持可塑剤フリーのエラストマー密度 = 1.00〜1.03 g/cm3:軽量エラストマー、材料の節約(33シリーズおよびRnew)低吸水、低吸湿:寸法安定性
機械物性や、電気抵抗が安定ポリエーテル / ポリアミドの組成比を調整することによりペバックス®の柔軟性が決定される
ペバックス® –各シリーズの特徴
主な特徴(Pebax® 33シリーズ および Pebax® Rnewの場合)● 低比重
• TPUやエステル系エラストマーに比べ約20%軽量● 幅広い柔軟性と硬度のバリエーション
• 曲げ弾性率:10〜550 MPa, ショアD硬度:25〜72
● 可塑剤を含まない組成● 低温での安定した柔軟性・耐衝撃性● 優れた耐屈曲疲労性と反発弾性● 容易かつ柔軟な成形加⼯性
Pebax® XX33 / Pebax® Rnew PA12–PTMG / PA11–PTMG低吸湿性熱可塑性エラストマー
ペバックス®主⼒品Pebax® MV PA12–PEG
親水性熱可塑性エラストマー透湿防水、帯電防止剤
Pebax® MH PA6–PEG高親水性熱可塑性エラストマー
帯電防止剤Pebax® HD (Pebax® MP) PA6–PTMG 高融点タイプ
PEBAX® RNEW と PEBAX® 33シリーズ
11-アミノウンデカン酸- モノマー -
モノマー合成ヒマシ
トウゴマ収穫粉砕ヒマシ油
Biobased Pebax®
PA11- ハードセグメント - 重合
PTMG- ソフトセグメント -
PA12- ハードセグメント -
Pebax®
重合⽯油由来原料
植物由来原料
アルケマ製品
蒸留ブタジエン
ナフサ
石油
クラッキングモノマー合成
ラウリルラクタム- モノマー -
PEBAX® RNEW
Pebax® Rnewとは
● “Rnew” = Renewable = 継続できる、再生可能な
● Pebax® Rnewはひまし油原料のポリアミドブロック(PA11)を使用したPebax®•植物由来原料を使⽤した⾼機能熱可塑性エラストマー
● Pebax® 33シリーズシリーズシリーズシリーズ(石油由来のPA12をポリアミドブロックに使用)の優れた物性を引き継ぐ• 低密度:d = 1.01〜1.03 g/cm3
• 低温での柔軟性• 低温での耐衝撃性• 優れた反発特性• 耐屈曲疲労特性• UVによる⻩変が少ない• 良好な成形加⼯性
PEBAX® RNEW – 植物由来炭素⽐率
植物度はポリアミド成分(PA11)が増えると共に上昇します
95%
95%
89%
79%
65%
46%
31%
19%
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Pebax® Rnew 80R53
Pebax® Rnew 72R53
Pebax® Rnew 70R53
Pebax® Rnew 63R53
Pebax® Rnew 55R53
Pebax® Rnew 40R53
Pebax® Rnew 35R53
Pebax® Rnew 25R53
PEBAX® –命名法
Pebax® 命名法● 例:5533 SP01
• 55 = ショアD硬度• 33 = 化学構造
• SP01 = 耐熱耐候安定処方• SA01 = 重合時酸化防止剤のみ、食品用途等• SA01 MED = 医療⽤銘柄
Pebax® Rnew 命名法● 例:55R53 SP01
• 55 = ショアD硬度• R = Renewable
• 53 = 化学構造
• SP01 = 耐熱耐候安定処方
表⾯硬度 – 他材料との⽐較機械物性● ショア硬度:ゴムと硬質プラスチックの間の硬度領域を幅広くカバー
ポリスチレンエラストマー
熱可塑性ポリウレタン
Pebax®
ポリオレフィンエラストマー
ポリエステルエラストマー
ポリアミド
Shore D 72D 70D 63D 55D 40D 35D 25D
Shore A 90A 85A 75A 50A
10A
ゴム
350
1221
86170
285
390
513 600
917
80 150 260
385 560
850
212
340
650
1140
1500
2050
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2533
25R53
3533
35R53
4533
40R53
5533
55R53
Clear 300
6333
63R53
63C73 7033
70R53
Clear 400
7233
72R53
7433
clear 600
80R53 PA11
PA12
PA11
7%GF
PA12
8%GF
Flexual m
odulus (M
Pa)
Pebax® C
Pebax®: PA12 base
Pebax® Rnew: PA11 base
Pebax® Clear Transparent
Rilsan®
Rubber behavior Nylon behaviorRubber behavior Nylon behavior
弾性率 – PA11, PA12との比較
Flexual Modulus(MPa) 曲げ弾性率“硬さ”
ペバックス® – ショア硬度、弾性率の比較
20
30
40
50
60
70
80
0 100 200 300 400 500 600
ショアD 硬
度(
瞬間
値)
曲げ弾性率 / MPa
72337033
5533
6333
4533 (MX1205)
4033
3533
2533
Rnew 72R53Rnew 70R53
Rnew 63R53
Rnew 55R53
Rnew 40R53
Rnew 35R53
Rnew 25R53
●:Pebax® Rnew
△:Pebax®
ペバックス® 33シリーズ、RNEWの特性
密度 –他のエラストマーとの比較
樹脂タイプ ポリアミドエラストマー(Pebax®)
ポリエステルエラストマー(COPE)
熱可塑性ポリウレタン (TPU)
密度 1.01 1.18~1.20 1.20~1.25
低硬度グレード (ショアA 85 ~ ショア A 95)
樹脂タイプ ポリアミドエラストマー(Pebax®)
ポリエステルエラストマー(COPE)
熱可塑性ポリウレタン (TPU)
密度 1.02 1.22~1.26 no
中⾼硬度グレード (> ショア D 64 ~ ショア D 72)
TPUやエステル系エラストマーに比べ、ペバックス®は約20%軽量
ペバックス® 33シリーズ、RNEWの特性機械物性●低温での特性:ペバックス®は低温でも柔軟性を損なわない
TPU ショア55D
ポリエステルエラストマーショア55D
ペバックス® 5533
0
100
200
300
400
500
600
-40 -20 0 20 40 60 80 温度(℃)
射出成形片23℃ 50%RHで14日間調湿
温度 と ねじれ弾性率の関係
ASTM D 1043
弾性率
/ MPa
ペバックスペバックスペバックスペバックス
®は幅広い温度領域で弾性率が安定は幅広い温度領域で弾性率が安定は幅広い温度領域で弾性率が安定は幅広い温度領域で弾性率が安定
ペバックス® 33シリーズ、RNEWの特性
50
100
0
40
80
120
7033 6333 5533 4533
(MX1205)
4033 3533 2533
破断しない
アイゾット衝撃試験(ノッチ有り、-40℃℃℃℃)
衝撃
吸収
エネルギ
ー(J / m
)機械物性●低温でも優れた耐衝撃性
ペバックス® 33シリーズ、RNEWの特性
動的特性●低ヒステリシス
20
15
10
5
0 10 20 伸び(%)
ヒステリシス
引張応⼒戻り応⼒損失
エネルギー
荷重(MPa)
エネルギー損失= loss factor= tan d
ペバックスは熱可塑性エラストマー中最小の tan d を持つ= High Energy Return
バネ素材として使う場合、低ヒステリシスであるために- ⻑寿命(硬化しない、バネ性能を⻑期間維持)- 反復運動しても蓄熱しない
ペバックス® 33シリーズ、RNEWの特性
耐屈曲疲労性試験(Ross Flex試験)●試験条件
• 試験片寸法:150 x 25 x 2 mm
• 曲げ角度:90°• 100 サイクル / 分
●結果• ペバックス33シリーズ全グレード• –20ºC で280,000回をクリア
TPUに対する優位性Material Pebax® 5533 TPU 95A
破断までの回数(試験温度: –40 ºC) >50,000 (非破断) ~2,000 (破断)
成型加工 –射出成形
Pebax®の特⻑●幅広い成形温度範囲●薄肉成形可能(1mm以下)●寸法安定性良好●成形サイクル短縮可能(固化速度が速い)
GENERAL PROPERTIES2533
SP 01
3533
SP 01
4033
SP 01
4533 SP
01
密度 ISO 1183 g/cm3 1.00 1.00 1.00 1.01
融点 ISO 11357 °C 134 144 160 147
ショア硬度Instantaneous
After 15 s.
ISO 868 Shore D 27
22
33
25
42
35
46
41
引張特性破断強度破断伸度
ISO 527 MPa
%
32
> 750
39
> 600
40
> 450
42
> 550
曲げ弾性率 ISO 527 MPa 12 21 77 86
PEBAX® –物性一覧
「Pebax® MX1205」はグレード名が「Pebax® 4533」に変更になりました各グレードの物性表はwww.pebax.comより入手可能です● ���� LITERATURE
GENERAL PROPERTIES5533
SP 01
6333
SP 01
7033
SP 01
7233
SP 01
密度 ISO 1183 g/cm3 1.01 1.01 1.01 1.01
融点 ISO 11357 °C 159 169 172 174
ショア硬度Instantaneous
After 15 s.
ISO 868 Shore D 54
50
64
58
69
61
69
61
引張特性破断強度破断伸度
ISO 527 MPa
%
52
> 450
53
> 350
54
> 350
56
> 300
曲げ弾性率 ISO 527 MPa 170 285 390 513
PEBAX® –物性一覧
各グレードの物性表はwww.pebax.comより入手可能です● ���� LITERATURE
GENERAL PROPERTIES25R53*
SP 01
35R53
SP 01
40R53
SP 01
55R53
SP 01
Renewable carbon content ASTM 6866 % 17-21 28-32 44-48 62-66
密度 ISO 1183 g/cm3 1.01 1.02 1.03 1.03
融点 ISO 11357 °C 136 146 148 167
ショア硬度Instantaneous
After 15 s.
ISO 868 Shore D 26
22
32
25
42
39
53
51
引張特性破断強度破断伸度
ISO 527 MPa
%
34
> 750
30
> 700
45
�600
45
> 400
曲げ弾性率 ISO 527 MPa 21 40 75 160
PEBAX® RNEW –物性一覧
25R53は開発銘柄(未上市)です各グレードの物性表はwww.pebax.comより入手可能です● ���� LITERATURE
GENERAL PROPERTIES63R53
SP 01
70R53
SP 01
72R53
SP 01
80R53*
SP 01
Renewable carbon content ASTM 6866 % 77-81 87-91 93-97 95
密度 ISO 1183 g/cm3 1.03 1.03 1.03 1.02
融点 ISO 11357 °C 180 186 186 186
ショア硬度Instantaneous
After 15 s.
ISO 868 Shore D 61
56
70
62
71
65
73
67
引張特性破断強度破断伸度
ISO 527 MPa
%
51
�400
57
�350
55
�300
50
> 300
曲げ弾性率 ISO 527 MPa 245 360 560 850
PEBAX® RNEW –物性一覧
80R53は新規開発銘柄です各グレードの物性表はwww.pebax.comより入手可能です● ���� LITERATURE
PEBAX® ANTISTATIC:ぺバックス® 帯電防止材GENERAL INTRODUCTION
PEBAX® MH/MV –帯電防止剤
ペバックス®帯電防止グレード:
主な用途:コンピュータハウジング、 電子部品搬送容器、コピー機、プリンタ、各種電化製品、人工芝等
電荷半減時間が短い 電荷半減時間が⻑い
導電性 静電気散逸性 帯電防止性 絶縁性表面固有抵抗値(Ohms/sq)
1013109105
静電気の蓄積の防止に加え、 急激な放電や埃、塵の付着を防止します。
1013109105 1013109105
表面固有抵抗値 (Ohms/sq) 融点(℃)
ペバックス® MV1074 3 x 109 158
ペバックス® MV2080 1 x 107 160
ペバックス® MH1657 1 x 109 204
ペバックス® MH2030 1 x 107 200
è 静電気による塵や埃の吸引è 部品や材料を破壊する可能性
PEBAX® MH/MV –物性一覧
各グレードの物性表はwww.pebax.comより入手可能です● ���� LITERATURE
MV1074 MH1657
表面固有抵抗値23℃、50 % RH ASTM D257 Ohm/sq 3 x 109 1.5 x 109
体積固有抵抗値23℃、50 % RH ASTM D257 Ohm.cm 2.5 x 109 2 x 109
電荷半減時間MIL B-81705 sec < 1 < 1
密度ISO 1183 g/cm3 1.07 1.14
融点ISO 11357 degC 158 204
表面硬度Instantaneous ISO 868 Shore D 40 40
曲げ弾性率ISO 178 MPa 80 80
Izod 衝撃強度 ノッチ付きISO 180 J/m No Break No Break
引張破断強度ISO 527 MPa 30 32
引張破断伸度ISO 527 % > 700 > 500
平衡吸水率23℃、50 % RH ISO 62 % 1.4 4.5
吸水率23℃、水中 ISO 62 % 48 120
屈折率23℃ ISO 489 - 1.502 1.508
ペバックスペバックスペバックスペバックス
®グレードグレードグレードグレード
物性物性物性物性 測定条件測定条件測定条件測定条件 測定法測定法測定法測定法 単位単位単位単位
MV2080 MH2030
表面固有抵抗値23℃、50 % RH ASTM D257 Ohm/sq 1 x 107 1 x 107
体積固有抵抗値23℃、50 % RH ASTM D257 Ohm.cm 1 x 107 1 x 107
電荷半減時間MIL B-81705 sec < 1 < 1
密度ISO 1183 g/cm3 1.07 1.14
融点ISO 11357 degC 160 200
表面硬度Instantaneous ISO 868 Shore D 40 40
曲げ弾性率ISO 178 MPa 80 80
引張破断強度ISO 527 MPa 30 -
引張破断伸度ISO 527 % > 700 -
平衡吸水率23℃、50 % RH ISO 62 % 1.4 4.5
吸水率23℃、水中 ISO 62 % 48 120
屈折率23℃ ISO 489 - 1.502 1.508
ペバックスペバックスペバックスペバックス
®グレードグレードグレードグレード
物性物性物性物性 測定条件測定条件測定条件測定条件 測定法測定法測定法測定法 単位単位単位単位
PEBAX® MH/MV –物性一覧
各グレードの物性表はwww.pebax.comより入手可能です● ���� LITERATURE
PEBAX® BREATHABLE:ぺバックス® 透湿防水膜MONOLITHIC AND BREATHABLE
GENERAL INTRODUCTION
PEBAX® MV –物性一覧
各グレードの物性表はwww.pebax.comより入手可能です● ���� LITERATURE
PEBAX® HD(HEAVY DUTY):GENERAL INTRODUCTION
PEBAX® HD(HEAVY DUTY) –基本特性既存銘柄 - Pebax®HD 5513
- Pebax®HD 6313
4513 SA 014513 SA 01ショア D 硬度原料組成 組成番号安定剤処方SA = 重合時酸化防止剤のみSP = 耐熱・耐候安定剤配合
物性 測定法 単位 Pebax®HD 4513 Pebax®HD 5513 Pebax®HD 6313 Pebax®6333
表⾯硬度instantaneous
ASTM D 2240 Shore D 45 55 63 64
融点 ASTM D 3418 °C 189 195 207 169
曲げ弾性率- 乾燥 23 ℃- 調湿 50% RH / 23 ℃- 飽和 23 ℃ ASTM D 790 MPa
101 85 71
234 182 150
525 305 234
285
メルトインデックス235 ℃, 1kg – die 2mm
ASTM D 1238 g/10 mn 6 8 11 5
耐磨耗性 DIN 53516 mm3 42 40 45 55
耐衝撃性IZOD (Notched A)
at 23°C and 0°C ISO 180 KJ/m2 NB* NB* NB* NB
引張特性- 引張破断強度- 引張破断伸び ASTM D 638
-MPa %
-34
> 550
-60
> 450
-69
> 350
-53
>350
* NB= No Break * Pebax® HD 4513 は開発銘柄です
PEBAX® HD(HEAVY DUTY) – 弾性率の温度依存性
150
290
985
85
182
305
60
137
237
0
200
400
600
800
1000
1200
Pebax 4513 Pebax 5513 Pebax 6313
Flex. Modulus (MPa)
-40°C 23°C 80°C
Samples conditioned at 23C / 50%RH