TPEの安全性

TPEとは？TPEは安全ですか？

熱可塑性エラストマーは、2つの別個のグループの性質と特性が組み合わされて形成されている。この2つのグループとは以下のものである。

1. 熱可塑性プラスチック（加熱すると溶ける。）
2. エラストマー（弾性特性を示す）

さらに、これらの材料はゴム材料に似た弾性特性を示す。この特性の組み合わせは、これらの材料を押出成形、ブロー成形、射出成形を含む多くの方法で加工することを可能にするため、重要な考慮事項である。このようにして、これらの材料は効果的かつ効率的に製造される。

TPEの構造（基礎編）

一般に、熱可塑性エラストマーの基本構造には3つの区分がある。

1. ブロック共重合体の構造
2. ミクロ相の分離

• 結晶部分と非晶質部分

1.ブロック共重合体の構造:

一般に、熱可塑性エラストマーは2種類のセグメントから構成されている。この2種類のセグメントまたはブロックは、ハードセグメントとソフトセグメントと呼ばれている。

ハードセグメント： TPEのハードセグメントは、TPEの機械的特性の基礎となる。その結果、これらのセグメントは熱可塑性エラストマーに強度と剛性を与えます。TPEのハードセグメントは通常、熱可塑性ブロックから構成されています。これらの熱可塑性ブロックは、結晶構造またはガラス構造を有している。

ソフト・セグメント のソフトセグメント TPE素材 は、熱可塑性エラストマーに弾性特性を与える基礎となる。熱可塑性エラストマーの主な特性は以下の通りである。

1. 弾力性
2. 柔軟性

その特性は、ソフトセグメントに含まれるゴム材料によって支配される。基本成分は以下の通り。

• エチレン・プロピレン
• ポリエチレン
• ポリプロピレン

2.ミクロ相の分離

熱可塑性エラストマーのミクロレベルでの構造は重要である。TPEの基本的な部分であるハードセグメントとソフトセグメントには、ミクロのスケールで結合を失う傾向があります。これらのセグメントの分離は、熱可塑性エラストマーの特性と特性にとって極めて重要である。TPEの機械的特性は、この分離によって直接影響を受けます。TPEの熱可塑性相は構造的完全性を確保し、ゴム状相はTPEの弾性的性質を維持する。その結果、硬度、引張強さ、伸びなどのTPEの機械的特性の変化は、ミクロ相の分離の性質と程度によって制御されます。

• 結晶部分と非晶質部分

TPEのハードセグメントには2つの部分がある。これらの部分は結晶領域と非晶質領域と呼ばれる。要求される特性や性質を実現するために、TPEのハードセグメントのこれらの領域は製造工程で調整されます。結晶性の部分は強度と剛性の特性を提供し、非晶性の部分は耐衝撃性と柔軟性の特性を提供します。 

TPEは安全か？

熱可塑性エラストマー はユニークな特性を持ち、製造のための加工が容易である。このような利点から、TPEの利用はさまざまな分野や産業で増加している。その結果、TPEの利用が拡大するにつれて、熱可塑性エラストマーの安全な使用に関する疑問が生じるようになった。

一般的に、熱可塑性エラストマーが適切な方法で使用され、規制基準に違反していなければ、安全であると考えられている。だから TPEは安全 熱可塑性エラストマーは、有害物質を含まず、無害であるように設計されているため、多くの用途に使用されている。しかし、熱可塑性エラストマーは特定の文脈で使用するには安全ではないという認識もある。 TPE射出成形 のページで詳細をご覧ください。

TPEの使用に関する潜在的懸念

以下は、熱可塑性エラストマーの利用に関して対処すべき潜在的な懸念事項である。

1.生体適合性

熱可塑性エラストマーは、医療分野や食品産業で容易に利用されている。食品産業ではTPEは食品容器の製造に使用され、医療分野ではさまざまな医療用インプラントの製造や医薬品包装の形成に利用されている。これらの用途の繊細さを考慮すると、このような重要な分野で使用する前に、TPEの特定の生体適合性試験を実施する必要がある。これらの特定の試験により、熱可塑性エラストマーが利用されたときに体内で有害物質を放出しないことが保証される。TPEの安全性を確保するためには、以下の2つのパラメータを慎重に実施する必要がある：

• 適切な処方
• 生体適合性に関する十分な試験
• 化学添加物

このパラメータは、熱可塑性エラストマーの安全性に関して非常に重要である。この懸念はTPEの配合に関連するもので、規制限度に従って適切な検査と試験を行わなければ、危険をもたらす可能性がある。熱可塑性エラストマーには、主にその特性を向上させるために以下のような化学添加剤が含まれている。

• スタビライザー
• 難燃剤
• 可塑剤

ある種の難燃剤や可塑剤がホルモンを乱す傾向があることは、言及しておくべきだろう。主にフタル酸エステルや臭素化化合物がこのカテゴリーに含まれる。これらの化学物質の悪影響は、健康問題に直結する。熱可塑性エラストマーに使用されているこれらの化学添加剤が人体にもたらすリスクを排除することが重要である。TPEに使用されている化学添加物が安全基準と規制値を完全に遵守していることを何としても保証しなければならないからである。

2.TPEのリサイクル（課題山積のプロセス）

TPEのリサイクル中に直面し、克服しなければならない課題は数多くある。その主な理由は次の2つである。

1. TPEに使用される化学添加剤
2. 多くの種類の製剤

一般的に、リサイクルされた熱可塑性エラストマーの品質は、新しく製造されたTPEに比べて劣っている。これは、ほとんどの場合、混合プラスチックが汚染されているためです。その結果、このような低品質のTPEは特定の用途に利用することができず、最終的には廃棄物管理の問題につながります。

3.環境への影響

熱可塑性エラストマーの原料には2種類ある。

1. バイオベースのソース
2. 石油ベースのソース

バイオベースのTPEの加工と栽培には、エネルギー、水、土地が必要である。しかし、これらは化石燃料への依存度が低い。一方、石油ベースのTPEの加工と抽出は、温室効果ガスの排出と化石燃料の消費に貢献する。熱可塑性エラストマーはリサイクル可能で軽量であり、加工時のエネルギー効率も高い。このような特性から、TPEは他の多くの材料に比べて環境に優しい。

TPEは環境に対して多くのソフトコーナーを提供するが、環境に悪影響を及ぼす可能性もある。これは通常、熱可塑性エラストマーの不適切な廃棄が原因で起こります。熱可塑性エラストマーには次のような有害物質が含まれている可能性があるため、これは重要な意味を持ちます。

• 化学添加物
• 汚染

その結果、TPEの不適切な廃棄は環境汚染につながる。

TPEの安全性に関する誤解

また、熱可塑性エラストマーは安全ではないという誤解を生む原因にもなっている。これらの誤解は、実際の懸念とはまったく異なるものである。これらの誤解は次のようなものである。

1. 認識不足と古い情報

熱可塑性エラストマーが安全かどうかという認識を生み出す重要な要因は、意識である。この認識には、次の2つの重要なパラメータが含まれる。

1. 様々な製品やアイテムに使用されている特定の種類のTPEに関する知識
2. 熱可塑性エラストマーの安全性を確保するための規則や規制基準を理解すること。

そのため、上記のパラメーターに対する認識が不足すると、熱可塑性エラストマーは安全ではないという誤解を招くことになる。さらに、高分子化学と材料科学の分野では絶え間ない進歩が続いている。この進歩は、熱可塑性エラストマーの安全性プロファイルの強化・改善につながっている。TPEの安全性に関する認識は、最新で信頼できる情報に基づいていることが重要です。なぜなら、誤った情報や古い情報は、最終的に熱可塑性エラストマーの安全性に関する誤解を生み、プラスチック材料に対する不信感を生むからです。

2. 有害物質を放出する他の素材との混同

ほとんどの場合、熱可塑性エラストマーは有害物質を放出する他の材料と混同されています。このような混同は通常、TPEと次の2つの材料の間で生じる。

1. 熱硬化性プラスチック
2. 熱可塑性ポリウレタン

熱硬化性プラスチックとの混同

熱硬化性プラスチックは、以下の工程で有害で危険な物質を排出する傾向がある。

• 生産工程
• 分解プロセス

熱硬化性プラスチックがTPEと異なる点は以下の通りである：

3. 熱硬化性プラスチックは不可逆的な化学反応を示す
4. 再溶解と再成形はできない

一方、熱可塑性エラストマーはまったく逆の挙動を示す。

熱可塑性ポリウレタンとの混同

ジイソシアネートにポリオール化学添加剤を加えると、熱可塑性ポリウレタンが製造される。TPUは次のような特性や性質を持つ。

• 弾性と形状記憶
• 回復力と柔軟性
• 高い靭性
• 優れた耐衝撃性
• 耐久性の向上
• 油やその他の汚染に対する優れた耐性
• 極端な気象条件への耐性

熱可塑性ポリウレタンは、以下の要因に基づいて特定の化学物質を放出する傾向があります。

• 熱可塑性ポリウレタンの配合と組成
• 化学添加物の種類と性質

熱可塑性ポリウレタンから放出される危険で有害な物質には次のようなものがある。

• 難燃剤
• 可塑剤
• スタビライザー

これらの化学物質は、野外環境に放出され、吸入または摂取された場合、人命に対する潜在的な脅威となる。こちらへ TPU射出成形 のページでTPUについてもっと知ることができる。

との混同 ポリ塩化ビニル

PVCは、いくつかの典型的な条件が存在する場合、危険な物質を放出する傾向がある。

このような状態は、以下の段階に存在する可能性がある。

• PVCの製造工程
• PVC使用時
• PVC廃棄の際

PVCはしばしば熱可塑性エラストマーと混同される。このような混同は、そのほとんどが以下のようなパラメータを知らないことに基づいている。

• 材料の安全性プロファイル
• 素材の化学組成
• 材料が環境に与える影響

PVCとTPEの違いを詳しく説明するために、詳細な比較と説明を以下に示す。

熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタンとの比較

熱可塑性エラストマーが熱可塑性ポリウレタンとどのように違うのか、詳細な比較を以下に示す。

PVC、TPU、TPEの比較データ

結論

熱可塑性エラストマーは多様な特性を持つことが証明され、多くの重要な分野で利用されている。一般に、TPEは、その製造が適切な方法で行われれば、多くの用途に利用しても安全であると考えられている。熱可塑性エラストマーの安全性に関して対処すべき懸念事項には、生体適合性、リサイクル時に直面する課題、環境への影響、TPEに添加される化学物質の性質などがある。これらの懸念は、製品の正しい透明性のある配合を確保し、規制機関が定めた基準を遵守し、適切な廃棄物管理を行うことで効果的に対処することができる。

熱可塑性エラストマーは、食品産業、消費財、医療分野で幅広く利用されている。中でも医療分野は、人間の健康というデリケートな要素に関わるため、最も重要な分野である。これらの用途では、熱可塑性エラストマーが無毒であることを考慮して使用されている。熱可塑性エラストマーは、機械的特性や物性を向上させるとともに、より安全性を高めることに重点を置いて研究開発が進められている。これにより、安全性を確保することで、最終的にTPEの応用範囲が広がることになる。