PU( 우레탄)과 TPU(폴리우레탄)의 차이점
작성자 : pdcman 분류 : 시제품 | 재질 작성일 : 2018.03.13 17:07:14 조회 : 19340 키워드 : 폴리우레탄,우레탄,재질,시제품,열가소성
(질문의배경)
인라인 스케이트 바퀴를 제작하려고 한다. 우레탄재질을 사용하면 된다고 한다. 알아보니 PU(우레탄)와 TPU(열가소성 폴리우레탄)가 있는데 비슷한 재질인 듯하나 차이점이 있을 거라 판단된다. 각각의 재질적 특성과 차이점은 무엇인가?
(요약)
폴리우레탄은 탄성, 내마모성, 가공성이 우수하여 산업 및 소비재, 부품 등에 다양하게 사용되는데, 폴리우레탄의 종류에 따라 그 물성의 차이가 있으므로 용도에 맞는 제품의 선택이 중요하다. 인라인 스케이트 바퀴의 재질은 다양하게 적용 되는데 중요한 것은 노면과의 마찰력이다. 따라서, 바퀴의 크기와 바퀴면의 모양, 재질도 중요하다. 어느 한 스포츠 용품 제조회사의 경우 직진 시 노면과 접촉하는 중심 부분은 경도 높은 폴리우레탄을 사용하고, 타이어 양 측면에는 코너링 시 미끄럼을 막기 위해 마찰력이 높으나 경도가 낮은 연질 폴리우레탄을 사용함으로서 주행과 코너링 성능을 높인 제품을 출시하기도 하였다.
<그림1> SNS스포츠 폴리우레탄 적용 인라인 스케이트 휠 신제품
(TPU(폴리우레탄)의 특성과 장단점)
TPU는 내마모성 hose, O-ring, 타이밍 벨트 등에 많이 사용되고 있으며, 열로 녹여 제작됨으로 압출, 진공성형, 열접착, 고주파가공이 가능하다. 열가소성은 압출, 사출의 방식으로 작업함으로써 별도의 첨가제 없고 차후에 열을 가하면 다시 녹아 재활용이 가능할 뿐만 아니라 그리고 내유성, 내마모성이 우수하다. 발포체는 경질, 연질이 있으며, 어느 것이나 고발포로서 연질은 탄성체로, 경질은 단열재로 이용된다. 단점으로는 내열 노화성이 떨어지면 축열성의 경향이 있다. 스마트폰 케이스 및 신발, 방음제 등 다양한 용도로 사용되고 있는 재질이다.
(PU재질의 적용 사례)
폴리우레탄 재질은 실생활에서 매우 많이 접목하고 있으며, 용도도 다양하게 쓰이고 있다. 특히 다양한 경도의 성형 및 압출제품, 패킹, 롤러, 손잡이, 신발바닥 등에 쓰이며, 발포폼 재질로 건물 판넬과 가전제품의 단열 충진재로 쓰이고 있다. 기타 사용 용도로 인조가죽과 스판넥스 섬유로 적용되고 있으며, 산업용으로 봉, 튜브, 판재 등으로 나오고 있다.
<표1> 일반제품의 TPU주요 사용방법 및 제품 / 출처: 진흥공업
Tip
TPU는 압출성형, 사출성형, Calender성형 등이 가능한, 가공성이 용이한 열가소성의 폴리우레탄 엘라스토머로 뜨거운 물이나 강산, 극성용제 등에 약한 문제는 있으나, 가공기술이 개량되어 우수한 특성과 생산성을 살려 엔지니어링 플라스틱의 용도뿐만 아니라, 스포츠용품, 생활용품, 산업용품등에도 폭넓게 적용되고 있다.
<참고자료·문헌>
- https://www.youtube.com/watch?v=T7Rt8tsUSDU&feature=youtu.be 유튜브동영상 인라인 스케이트 휠 성형 및 가공 인쇄 과정을 상세히 소개함.
- https://www.youtube.com/watch?v=T7Rt8tsUSDU&feature=youtu.be 900X350h premium heavy duty urethane wheel coating 고하중 우레탄 바퀴 휠 제작 동영상
- https://www.youtube.com/watch?v=m4Lg6MAq6gw 폴리우레탄(PU, PUR; Polyurethane)의 물성 특징[재료]
<전문용어> 열가소성 폴리우레탄, TPU, PU, 우레탄, 폴리우레탄