Desmopan®과 Texin®은 강성부터 인장 거동에 이르기까지 매우 다양한 기계적 특성으로 설명될 수 있습니다. 경도는 60–98 Shore A부터 30–75 Shore D까지 다양한 등급으로 제공됩니다. 이들은 높은 인장 강도와 파단 시 연신율을 특징으로 하지만, 이러한 특성은 소재 자체를 설명할 때만 의미가 있습니다. 실제 응용에서는 소성 변형 영역에서의 응력-변형률 값이 핵심입니다. Desmopan®과 Texin®은 높은 인열 강도와 인열 확산 저항성, 그리고 우수한 탄성 덕분에 뛰어난 내마모성을 자랑합니다. 특정 조건, 예를 들어 습윤 마모 환경에서는 Desmopan®과 Texin®이 고급 강철보다도 더 긴 수명을 가질 수 있습니다.
강성(Stiffness)
폴리우레탄 화학의 높은 다양성 덕분에 Desmopan®은 매우 넓은 범위의 영률(Young’s modulus)을 갖도록 설계할 수 있습니다. 비보강 등급만으로도 최대 1000 MPa까지 커버할 수 있으며, 보강 열가소성 폴리우레탄(RTPU, 예: Desmovit®)은 훨씬 더 높은 영률을 구현할 수 있습니다. 아래 그래프는 열가소성 폴리우레탄과 RTPU의 영률 범위를 다른 엔지니어링 플라스틱들과 비교하여 보여줍니다.
다양한 엔지니어링 플라스틱의 영률 (Young’s Modulus)
영률(탄성계수)은 DIN EN ISO 3167에 정의된 S1 시편을 사용하여 DIN 53504 기준에 따라 인장 시험을 실시하고, 시험 속도는 2 mm/min으로 설정하여 측정합니다. 영률은 응력-변형률 곡선의 초기 기울기에서 응력을 변형률로 나눈 값으로 계산됩니다.
플라스틱의 경우, 실험 결과에 따르면 영률은 다음과 같은 변수에 영향을 받습니다:
• 고분자 사슬 및 충전제의 배향
• 온도
• 수분 함량
• 하중 속도 및 지속 시간
• 시편의 형상
• 시험 조건
온도에 따른 강성 변화
다음 두 개의 도표는 다양한 원료 및 경도 값에 따라 강성과 온도의 관계에 어떤 영향을 미치는지를 보여줍니다.
Desmopan®의 탄성계수(Moduli) — 300 시리즈grades의 온도에 따른 변화
Desmopan®의 탄성계수(Moduli) — 85 Shore A grades의 온도에 따른 변화
쇼어 경도 A 및 D
쇼어 경도는 엘라스토머 및 플라스틱 재료의 특성을 나타내는 정량적 지표이며, DIN 53505 및 DIN EN ISO 868 표준에 따라 규정됩니다. 쇼어 경도 측정을 위한 장비인 “쇼어 듀로미터(Shore durometer)”는 스프링이 장착된 압입자로 구성되어 있으며, 재료 표면의 탄성 변형 정도에 따라 경도 값을 측정합니다. 압입 깊이가 작을수록 경도는 높으며, 경도 값은 0부터 100까지의 범위로 표시됩니다. 값이 클수록 재료는 더 단단합니다.
시험 대상 부품의 두께는 최소 4mm 이상이어야 하며(경험적으로는 6mm가 바람직함), 얇은 부품은 겹쳐서 측정하는 것도 가능하지만, 이 경우 밀착 상태를 유지해야 합니다.
경도 값 측정 시, Shore A 경도는 비교적 부드러운 엘라스토머에 적용되며, 해당 시험기는 둥근 압입자를 사용합니다. 만약 90 Shore A 이상의 값이 측정된다면, 더 단단한 재료를 위한 Shore D 시험기를 사용해야 합니다. Shore D 경도는 단단한 엘라스토머나 플라스틱에 적용되며, 이 시험기는 뾰족한 압입자를 사용합니다. 20 Shore D 이하의 값이 측정될 경우, 다시 Shore A 시험기로 측정해야 합니다. 가소제가 포함되지 않은 Desmopan® 제품은 60 Shore A에서 75 Shore D까지의 경도 범위로 제공됩니다. 시험 전, 표면에 왁스 등 첨가 코팅이 있는 경우 이는 눌림(indentation)이 아닌 침투(penetration)로 이어질 수 있어 정확하지 않은 결과가 나올 수 있습니다.
정확한 측정을 위해서는 시편을 알코올로 세척한 후 완전히 건조시킨 뒤, 표준 시험 조건(23°C / 상대습도 50%) 하에서 시험을 진행해야 합니다
유리 전이 온도
유리 전이 온도(Tg)는 비정질 또는 부분 결정성을 가진 고분자 재료가 유리처럼 단단한 상태에서 고무처럼 유연한 상태로 전이되는 온도를 의미합니다. 이 전이는 특정 지점에서 갑자기 일어나는 것이 아니라, 약 50K(켈빈)에 걸친 점진적인 연화 구간을 통해 진행됩니다. 유리 전이는 고분자 사슬 내 20~50개의 원자로 구성된 긴 체인 세그먼트가 동결되거나 해동되면서 발생합니다. 반면, 고분자 전체의 거시적 형태는 유리 전이 온도에서 변하지 않습니다.
동적 기계 분석 (DMA)
DMA는 다음과 같은 다양한 목적에 사용됩니다:
• 재료 특성 (예: 다양한 탄성계수 및 손실 계수 tan(δ))
• 점탄성 특성을 나타내는 온도
• 감쇠(damping)
• 유리 전이 온도 측정 (가장 민감한 분석법으로 평가됨)
• 주파수에 따른 재료의 기계적 특성
DMA(인장 탄성률/복소 탄성계수 분석)에서는, 일정한 초기 하중이 가해진 시험편에 아주 작은 진폭의 사인파 형태 기계적 하중을 가하며, 동시에 온도를 시간에 따라 변화시킵니다. 이 조건 하에서 시험편은 하중에 동위상으로 변형되며, 측정되는 주요 변수는 하중 진폭, 변형 진폭, 그리고 하중과 변형 신호 간 위상차 Δφ입니다. 초기 하중은, 동적 변형 진폭이 음수인 순간에도 시험편이 충분히 인장된 상태를 유지하도록 하기 위해 사용됩니다. 이 시험을 통해 시험편의 복소 탄성계수(complex modulus of elasticity)를 구할 수 있으며, 이때 시험편은 반드시 선형 탄성 영역(Hooke 영역) 내에서 응력을 받아야 합니다(그림 1 참조). 시험편의 반응은 다음 세 가지 중 하나로 나타날 수 있습니다:
• 완전한 탄성체(perfectly elastic specimens)는 가해진 힘에 즉각 반응하며, 위상각 φ는 0입니다. 이러한 재료는 에너지 손실 없이 진동합니다.
• 완전한 점성체(perfectly viscous specimens)는 하중이 0이 되는 지점에서 최대 변형에 도달하며, 위상각 φ는 π/2 (90도)입니다. 이들은 입력된 에너지를 모두 열로 변환합니다.
• Desmopan®과 같은 점탄성 재료(viscoelastic materials)는 힘이 가해진 후 일정 시간 지연되어 변형이 일어납니다. 따라서 위상각 Δφ는 0 < φ < π/2 범위에 있으며, 위상각이 클수록 진동 감쇠가 더 크게 나타납니다.
그림 1. DMA 시험 셋업
그림 1. 다음 항목들을 측정하기 위한 DMA 시험 셋업:
• 연화 거동 및 내열성
• 유리 전이 온도
• 가소제 효과
• 탄성계수 수준
• 위상 특성
• 형태학, 결정화 및 용융 거동
• 유동 공정 특성
시험 조건:
• 가열 속도: 0.1 K/min ~ 10 K/min (조절 가능)
• 온도 범위: -150°C ~ +300°C
• 주파수: 0.01 ~ 20 Hz (1-2-5 시퀀스, 조절 가능)
• 시편 두께: 0.1 ~ 2 mm
그림 2. 다양한 고분자 유형의 저장 탄성률 곡선
그림 2는 서로 다른 고분자 유형에 대한 저장 탄성률(storage modulus) 곡선을 보여줍니다. 저장 탄성률이 유리 전이 온도 직후 소폭 감소한 뒤 분해 온도까지 그 수준을 유지하는 경우, 즉 유리 전이 온도 이상에서도 전 범위에 걸쳐 재료가 비교적 강성을 유지한다면, 해당 재료는 매우 강한 강도를 가진 가교된 짧은 사슬 고분자로 간주할 수 있습니다.
저장 탄성률이 유리 전이 온도 영역에서 상당히 감소한 후 최종 연화 시점까지 비교적 높은 수준에서 유지된다면, 해당 재료는 가교 정도가 다양한 엘라스토머(탄성체)이거나, 열가소성 엘라스토머(예: 열가소성 폴리우레탄)입니다. 이때 최종 연화가 분해 없이 녹는지, 아니면 분해를 동반하는지 여부에 따라 성질이 달라집니다. 저장 탄성률이 유리 전이 온도를 지나면서 더 급격하게 감소하는 경우에는, 해당 재료가 비가교성 고분자이며, 분자량이 낮거나 높은 재료일 수 있습니다.
이 방법은 유리 전이 온도, 가소화 효과, 상(phase) 거동 또는 다상계 시스템 및 해당 형태학적 구조, 고분자 간의 상용성, 부분 결정상의 용융 및 결정화 특성을 기계적/열역학적으로 분석하는 표준적인 방법입니다. 특히, 연화의 다양한 원인을 분석하고, 무정형 상의 유리 전이 현상 또는 결정상의 용융 현상 등 분자 수준의 물리적 변화 과정에 연관시켜 해석하는 것이 가능합니다.
Fig. 그림 3. 시판 TPU grades의 E-모듈 측정
그림 3은 시판 중인 TPU의 탄성률(Modulus)을 나타낸 것입니다. 측정은 1 Hz의 일정한 주파수에서 강제 진동 방식으로 수행되었으며, 다양한 온도 조건에서 실시되었습니다.
손실 탄성률 E”가 최대치를 나타내는 지점에서 유리 전이(glass transition) 가 명확히 확인되며, 이 지점을 기준으로 유리 전이 온도는 ±0.1°C의 정밀도로 측정할 수 있습니다. 해당 TPU 소재에서 나타나는 2단계 연화(softening)는, 무정형 경질 상(amorphous hard phase)의 넓은 연화 영역 이후, 부분 결정성 연질 상(partially crystalline soft phase)의 용융에 기인합니다.
분자적 관점에서 보면, 유리 전이는 소재의 용융과 본질적으로 다른 현상입니다. 유리 전이는 고분자 주쇄의 사슬 구간에서 일어나는 협동적인 분자 이완 과정으로, 시간-온도 등가 원리(time-temperature superposition principle)에 따른 활성화 에너지를 가지고 있어, 온도와 진동 주파수에 따라 다르게 나타납니다. 반면, 소재의 용융 온도에서 나타나는 연화 현상은 특정한 녹는점에만 의존하며, 동적 자극의 주파수와는 무관하게 나타납니다.
그림 4에서는, 선택된 Desmopan® 등급의 탄성률을 주조된 폴리우레탄(Cast PU) 및 경질 열가소성 수지(ABS)와 비교하여 보여줍니다.
그림 4. 다양한 고분자 재료의 온도에 따른 영률(Young’s Modulus) 비교
그림 5에는 탄성률(영률)과 Shore A 경도 간의 관계, 그리고 선형 그래프의 한계가 함께 나타나 있습니다. 이를 통해 다음과 같은 점을 확인할 수 있습니다. 탄성률(또는 강성)은 재료의 거동을 평가하는 데 있어, Shore A 경도보다 훨씬 더 정확한 지표라는 것입니다. 특히 유한 요소 해석(FEM)과 같은 정밀한 시뮬레이션 기법에서는 Shore A 경도보다 탄성률이 더 신뢰할 수 있는 데이터로 활용됩니다. 단, Shore A 경도는 측정이 간편하다는 장점 때문에 널리 사용되고 있습니다.
그림 5. 탄성률과 Shore A 경도 간의 상관관계
인장 강도 (Tensile Strength)
인장 강도 시험은 플라스틱이 단축 인장 하중(uniaxial tensile stress) 하에서 어떻게 거동하는지를 평가하기 위해 사용됩니다. 이 시험의 장점은, 연성이 있는 재료도 파단될 때까지 시험이 가능하다는 점입니다. Young's Modulus(영률)은 재료 간 비교를 위한 기준값으로, 재료의 강성(stiffness)을 나타내는 지표입니다. 시험은 일반적으로 23°C에서 수행됩니다. Desmopan®은 매우 우수한 인장 강도를 보이며, 가장 부드러운 등급조차도 거의 항상 25 MPa 이상을 기록합니다. 중간 ~ 경질 등급의 경우, 50~60 MPa의 인장 강도도 가능합니다. 전형적인 TPU(열가소성 폴리우레탄) 소재로서, Desmopan®은 다른 모든 TPE(열가소성 엘라스토머) 계열보다 뚜렷이 우수한 성능을 보입니다.
Desmopan® 인장 시험 결과:
응력 및 변형률 관련 데이터는 다음을 포함합니다:
• 인장 탄성률 Et [MPa]
• 100% 변형 시 탄성률 (MPa)
• 300% 변형 시 탄성률 (MPa)
• 파단 시 인장 응력 σB [MPa]
• 파단 시 연신율 εB [%]
• 기타 특성값은 요청 시 제공 가능
기준: DIN 53504, 변위 속도 200 mm/min 조건에서 S1 시험편으로 측정.
파열 전파 강도 (Tear Propagation Strength)
절단 전파 시험은 재료의 구조적 강도를 평가하기 위해 사용됩니다.
이 시험은 DIN ISO 34-1Bb 규격에 따라, 절개된 경사형 시험편을 사용하여 수행됩니다. 시험편은 절개선에 수직이 되도록 500 mm/min의 속도로 인장되어 파단될 때까지 당겨집니다. 절단 전파 강도(kN/m)는 시험 중 발생한 최대 힘을 시험편의 두께로 나눈 값입니다.
시험 결과 항목:
• 절단 전파 강도 [kN/m (시험편 두께)]
Desmopan®은 절단 전파 강도 측면에서 대부분의 플라스틱보다 훨씬 우수합니다. 매우 부드러운 등급은 약 30–40 kN/m의 값을 가지며, 매우 단단한 등급은 200 kN/m 이상의 값도 달성할 수 있습니다.
절단 전파 강도 시험의 시험 장치는 아래 도면에 나와 있습니다.
절단 전파 강도 시험
압축 변형 (Compression Set)
압축 영구 변형율은 시험 재료의 변형 성분을 나타냅니다. 인장강도 시험 등 여러 가지 탄성체 시험법은 시험편의 품질과 특성에 대해 어느 정도 정보를 제공하지만, 압축 영구 변형율은 재료가 특정 용도에 사용되기 전에 반드시 고려되어야 할 핵심 요소입니다. 예를 들어, 씰(seals)이나 심(shims)과 같은 중요한 부품의 경우, 잔류 변형—즉, 압축 세트(compression set)는 매우 중요한 특성입니다.
DIN ISO 815 규정에 따라, 압축 세트는 일정한 변형 상태에서 측정됩니다. 압축 세트를 측정하기 위해, 원통형 시험편을 재료의 경도에 따라 계산된 일정 비율만큼 압축합니다. 그런 다음 시험편은 압축된 상태로 일정 온도에서 일정 시간 동안 보관됩니다. 압축 세트 시험에 사용되는 온도는 시험할 재료, 사용 목적, 시험 조건에 따라 달라지며(예: 씰의 경우 70°C에서 24시간) 압력이 제거된 후 30분 뒤에 시험편의 높이를 다시 측정하여 잔류 변형률을 산정합니다.
압축 세트가 0%라는 것은 시험편이 원래 두께를 완전히 회복했음을 의미하며(이론상으로만 가능), 100%라는 것은 시험 중에 완전히 변형되어 회복의 흔적이 전혀 없음을 뜻합니다.
압축 세트 계산 공식은 다음과 같습니다:
CS (%) = (L0 – L2) / (L0 – L1) x 100%, 여기서:
• CS = 압축 영구 변형율 (%)
• L0 = 시험 전 원래 높이
• L1 = 시험 중 높이 (스페이서로 제한된 높이)
• L2 = 시험 후 높이
이 시험의 중요성을 설명하기 위해 고무 부품인 씰(seal)을 예로 들어보겠습니다. 씰이 장착되면 일정한 두께만큼 압축되어 밀봉 표면에 압력을 가하게 됩니다. 시간이 지남에 따라 씰은 소성 변형을 겪기 때문에 압축력이 감소하게 됩니다. 이 소성 변형 변수, 즉 압축 잔류율이 너무 높으면, 압축력이 줄어들어 밀봉 효과가 크게 떨어지며, 이로 인해 누출이 발생할 수 있습니다(국소적인 지점에서 혹은 씰 전체에서). 특히 씰이 적절하게 설계되지 않은 경우에는 이러한 문제가 더 심각해질 수 있습니다. 일반적인 경험 법칙에 따르면, 평면 씰의 경우 지속 사용 온도에서의 압축 잔류율은 40%를 초과해서는 안 됩니다. 아래 도표는 서로 다른 종류의 사슬연장제(chain extender)를 사용할 때 평균적으로 달성할 수 있는 압축 잔류율을 보여줍니다. 이는 강체(rigid) 세그먼트의 결정성과 상 분리(phase separation)라는 가장 중요한 두 가지 인자에 영향을 줄 수 있는 방법 중 하나입니다. Desmopan®의 표준 에스터 시리즈(100-300)는 일박적으로 24시간 동안 70°C에서 45-55%의 압축 잔류율을 가지며, 특수 원료를 사용한 특수 에스터 시리즈(400번대)는 같은 조건에서 30~35%로 훨씬 더 우수한 값을 달성할 수 있습니다. 현재 100°C 또는 120°C에서도 기술적으로 사용 가능한 압축 잔류율을 갖는 최초의 Desmopan® 제품들이 개발 중에 있습니다.
MDI-TPU(60 Shore D)의 체인 익스텐더 종류에 따른 압축 변형
충격 강도 (Impact Strength)
샤르피 충격 시험(Charpy impact test)은 서로 다른 재료를 비교 평가할 수 있는 간단하고 빠른 시험입니다. 포뮬레이션 조건, 컴파운딩 조건, 사출성형 조건의 변화가 시편에 미치는 영향을 연구하기 위한 목적으로 합니다. 샤르피 충격 시험에서는, 시험편에 3점 굽힘 시험(three-point bending)과 유사한 방식으로 하중이 가해지며, 재료가 충분히 취성적이면 파단이 일어납니다. 연성 재료(ductile materials)의 경우에는 반드시 노치(notch)를 가공한 시험편을 사용해야 파단을 유도할 수 있습니다. 이 시험은 –40°C에서 +23°C까지의 온도 범위에서 수행할 수 있습니다. Desmopan®은 다른 재료들과 비교했을 때 매우 높은 충격 강도(impact strength) 및 노치 충격 강도(notched impact strength) 값을 기록합니다. TPU의 탄성(elastic) 특성으로 인해, 유리전이 온도(Tg) 이상에서는 파손이 발생하지 않습니다. 다음 표는 보강된 Desmopan® 등급 제품의 주요 특성치를 나타냅니다:
다양한 Desmopan® grades의 충격 강도 및 노치 충격 강도
DIN EN ISO 179 규격에 따라 수행된 시험 방법의 결과는 다음과 같습니다:
• 충격 강도 aiU [KJ/m2]
• 노치 충격 강도 aiN [KJ/m2]
• 시험편이 해당 온도에서 파단되었는지 여부와, 필요시 인성/취성 전이(tough/brittle transition) 에 대한 평가도 포함
마찰 (Friction)
플라스틱의 경우, 마찰 거동을 의미 있게 평가하는 것은 실질적으로 불가능합니다. 왜냐하면 실제 마찰 과정에는 포괄적으로 정의될 수 없는 다양한 효과들이 동반되기 때문입니다. Desmopan® 제품의 마찰 거동은 주로 그 경도(hardness)와 표면 마감 상태(surface finish)에 의해 결정됩니다. 일반적으로 재료의 경도가 낮을수록 마찰력이 증가합니다. 이로 인해 유연한 제품에서는 "스틱-슬립(stick-slip)" 현상이 발생할 수 있습니다. 마찰 거동은 또한 시험 대상이 되는 상대 표면(material pair)과 그 표면의 상태(예: 젖은 상태, 마른 상태)에도 영향을 받습니다. 아래 표는 DIN-EN-ISO-8295 요구사항에 따라 가죽 무늬(leather-grained)가 있는 Desmopan® 시편과 연마된 강철과의 마찰 거동을 보여주는 참고용 수치입니다 (자세한 내용은 아래 참조)
TM 900040에 대한 Desmopan®의 마찰 거동
시험 세부 사항:
시편 (Specimen): 가죽 무늬의 평평한 시편 50 x 50 mm
마찰 상대물 (Friction partner): 연마된 강철
시험 하중: 2000 g
평균 미끄럼 마찰계수 (Mean sliding friction): µD
다양한 시험 조건 하에서의 Desmopan®의 마찰 거동
포아송 비 (Poisson’s ratio)
포아송 비는 횡방향 변형률 (transverse strain contraction) ey,nom과 길이 방향 변형률(longitudinal strain) ex,nom의 비로 정의되며, 다음 식으로 표현됩니다:
unom = -ey,nom / ex,nom,
여기서, 명목 연신율(nominal elongation)은 다음과 같이 측정 영역의 초기 길이에 대한 길이 변화의 비율로 정의됩니다
ex,nom = DL/L0 ey,nom = DB / B0.
포아송 비는 재료가 변형될 때 부피가 일정하게 유지되는지 또는 미세 균열이나 공극이 생겨 부피가 증가하는지를 확인하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 부피 변화를 분석할 때는 위의 명목 포아송 비 대신, **Hencky 비율(Hencky Ratio)**을 사용하는 것이 더 적절합니다:
uH = -ln (1 + ey,nom) / ln (1 + ex,nom),
Hencky 비율은 형상은 유지되면서 부피가 일정하게 변화할 경우에도 일정한 값을 가지는 반면, 명목 포아송 비는 로그 함수에 따라 감소하게 됩니다 (예: 부피가 일정할 때). 작은 연신율 영역, 특히 선형 탄성 변형 범위에서는 Hencky 연신율과 명목 연신율의 값이 동일하므로, 해당 영역에서는 두 비율이 동일하게 간주됩니다. 포아송 비 측정은 인장 시험기를 이용하여 수행되며, 회색값 상관법(gray value correlation method)으로 데이터를 얻습니다. 이는 표면에 임의의 점 패턴을 부여하고, 변형 시 국소 연신의 변화를 추적하여 계산하는 방식입니다. 다음 표는 특정 Desmopan® 등급에 대한 Hencky 비율을 보여주며, 선형 탄성 영역에서는 이 값이 명목 포아송 비와 동일함을 나타냅니다.
포아송 비로 표현된 Desmopan® grades의 압축 거동
선택된 Desmopan® 등급은 0.45에서 0.5 사이의 포아송 비를 나타냅니다. 포아송 비가 0.5라는 것은 재료가 인장이나 압축 응력을 받을 때 부피가 일정하게 유지됨을 의미합니다. 0.5보다 약간 낮은 포아송 비는, 인장 시 재료의 부피가 약간 증가하고, 압축 시 약간 감소함을 뜻합니다.
마모 (Abrasion)
ISO 4649 규격에 따라 표면과 코팅의 마모 저항성을 측정할 수 있습니다. 이 시험에서는 사포가 감긴 두 개의 롤러가 회전하는 시편의 표면을 마찰시킵니다. 사포의 입자 크기나 접촉 압력을 조절함으로써 다양한 하중 조건을 모사할 수 있습니다. 마모량은 mm³ 단위로 측정되며, 시편의 밀도를 고려하여 보정됩니다. 이 시험에서 얻은 데이터는 실제 사용 조건과 일치할 경우에만 실용적인 의미를 가질 수 있습니다. 그렇지 않으면, 이 시험은 서로 다른 재료들을 비교 평가하기 위한 용도로 사용됩니다. Desmopan®은 기타 TPU와 함께, 실제 사용 조건에서 매우 우수한 내마모성을 가진 탄성 재료로 평가됩니다. 특히 다른 TPE 계열 재료에 비해 마모 손실이 훨씬 적은 편입니다. Desmopan®의 폴리에스터 계열 제품군은 마모량이 20~30 mm³ 이하이며, 운동화 산업에서 사용되는 S043 특수 시리즈는 특히 낮은 마모 손실을 보입니다. 이 제품들은 정밀한 가공 조건을 적용할 경우, 마모 손실을 15~20 mm³ 수준으로 낮출 수 있습니다. TPU는 실제 서비스 조건에서 최고 수준의 내마모성을 제공하는 탄성 재료로 간주됩니다. 단, 이 성능을 유지하려면 가공 전 원료(Pellet)를 충분히 건조해야 합니다.
습기에 의한 성능 저하
Desmopan®과 Texin®은 강성부터 인장 거동에 이르기까지 매우 다양한 기계적 특성으로 설명될 수 있습니다. 경도는 60–98 Shore A부터 30–75 Shore D까지 다양한 등급으로 제공됩니다. 이들은 높은 인장 강도와 파단 시 연신율을 특징으로 하지만, 이러한 특성은 소재 자체를 설명할 때만 의미가 있습니다. 실제 응용에서는 소성 변형 영역에서의 응력-변형률 값이 핵심입니다. Desmopan®과 Texin®은 높은 인열 강도와 인열 확산 저항성, 그리고 우수한 탄성 덕분에 뛰어난 내마모성을 자랑합니다. 특정 조건, 예를 들어 습윤 마모 환경에서는 Desmopan®과 Texin®이 고급 강철보다도 더 긴 수명을 가질 수 있습니다.
강성(Stiffness)
폴리우레탄 화학의 높은 다양성 덕분에 Desmopan®은 매우 넓은 범위의 영률(Young’s modulus)을 갖도록 설계할 수 있습니다. 비보강 등급만으로도 최대 1000 MPa까지 커버할 수 있으며, 보강 열가소성 폴리우레탄(RTPU, 예: Desmovit®)은 훨씬 더 높은 영률을 구현할 수 있습니다. 아래 그래프는 열가소성 폴리우레탄과 RTPU의 영률 범위를 다른 엔지니어링 플라스틱들과 비교하여 보여줍니다.
다양한 엔지니어링 플라스틱의 영률 (Young’s Modulus)
영률(탄성계수)은 DIN EN ISO 3167에 정의된 S1 시편을 사용하여 DIN 53504 기준에 따라 인장 시험을 실시하고, 시험 속도는 2 mm/min으로 설정하여 측정합니다. 영률은 응력-변형률 곡선의 초기 기울기에서 응력을 변형률로 나눈 값으로 계산됩니다.
플라스틱의 경우, 실험 결과에 따르면 영률은 다음과 같은 변수에 영향을 받습니다:
• 고분자 사슬 및 충전제의 배향
• 온도
• 수분 함량
• 하중 속도 및 지속 시간
• 시편의 형상
• 시험 조건
온도에 따른 강성 변화
다음 두 개의 도표는 다양한 원료 및 경도 값에 따라 강성과 온도의 관계에 어떤 영향을 미치는지를 보여줍니다.
Desmopan®의 탄성계수(Moduli) — 300 시리즈grades의 온도에 따른 변화
Desmopan®의 탄성계수(Moduli) — 85 Shore A grades의 온도에 따른 변화
쇼어 경도 A 및 D
쇼어 경도는 엘라스토머 및 플라스틱 재료의 특성을 나타내는 정량적 지표이며, DIN 53505 및 DIN EN ISO 868 표준에 따라 규정됩니다. 쇼어 경도 측정을 위한 장비인 “쇼어 듀로미터(Shore durometer)”는 스프링이 장착된 압입자로 구성되어 있으며, 재료 표면의 탄성 변형 정도에 따라 경도 값을 측정합니다. 압입 깊이가 작을수록 경도는 높으며, 경도 값은 0부터 100까지의 범위로 표시됩니다. 값이 클수록 재료는 더 단단합니다.
시험 대상 부품의 두께는 최소 4mm 이상이어야 하며(경험적으로는 6mm가 바람직함), 얇은 부품은 겹쳐서 측정하는 것도 가능하지만, 이 경우 밀착 상태를 유지해야 합니다.
경도 값 측정 시, Shore A 경도는 비교적 부드러운 엘라스토머에 적용되며, 해당 시험기는 둥근 압입자를 사용합니다. 만약 90 Shore A 이상의 값이 측정된다면, 더 단단한 재료를 위한 Shore D 시험기를 사용해야 합니다. Shore D 경도는 단단한 엘라스토머나 플라스틱에 적용되며, 이 시험기는 뾰족한 압입자를 사용합니다. 20 Shore D 이하의 값이 측정될 경우, 다시 Shore A 시험기로 측정해야 합니다. 가소제가 포함되지 않은 Desmopan® 제품은 60 Shore A에서 75 Shore D까지의 경도 범위로 제공됩니다. 시험 전, 표면에 왁스 등 첨가 코팅이 있는 경우 이는 눌림(indentation)이 아닌 침투(penetration)로 이어질 수 있어 정확하지 않은 결과가 나올 수 있습니다.
정확한 측정을 위해서는 시편을 알코올로 세척한 후 완전히 건조시킨 뒤, 표준 시험 조건(23°C / 상대습도 50%) 하에서 시험을 진행해야 합니다
유리 전이 온도
유리 전이 온도(Tg)는 비정질 또는 부분 결정성을 가진 고분자 재료가 유리처럼 단단한 상태에서 고무처럼 유연한 상태로 전이되는 온도를 의미합니다. 이 전이는 특정 지점에서 갑자기 일어나는 것이 아니라, 약 50K(켈빈)에 걸친 점진적인 연화 구간을 통해 진행됩니다. 유리 전이는 고분자 사슬 내 20~50개의 원자로 구성된 긴 체인 세그먼트가 동결되거나 해동되면서 발생합니다. 반면, 고분자 전체의 거시적 형태는 유리 전이 온도에서 변하지 않습니다.
동적 기계 분석 (DMA)
DMA는 다음과 같은 다양한 목적에 사용됩니다:
• 재료 특성 (예: 다양한 탄성계수 및 손실 계수 tan(δ))
• 점탄성 특성을 나타내는 온도
• 감쇠(damping)
• 유리 전이 온도 측정 (가장 민감한 분석법으로 평가됨)
• 주파수에 따른 재료의 기계적 특성
DMA(인장 탄성률/복소 탄성계수 분석)에서는, 일정한 초기 하중이 가해진 시험편에 아주 작은 진폭의 사인파 형태 기계적 하중을 가하며, 동시에 온도를 시간에 따라 변화시킵니다. 이 조건 하에서 시험편은 하중에 동위상으로 변형되며, 측정되는 주요 변수는 하중 진폭, 변형 진폭, 그리고 하중과 변형 신호 간 위상차 Δφ입니다. 초기 하중은, 동적 변형 진폭이 음수인 순간에도 시험편이 충분히 인장된 상태를 유지하도록 하기 위해 사용됩니다. 이 시험을 통해 시험편의 복소 탄성계수(complex modulus of elasticity)를 구할 수 있으며, 이때 시험편은 반드시 선형 탄성 영역(Hooke 영역) 내에서 응력을 받아야 합니다(그림 1 참조). 시험편의 반응은 다음 세 가지 중 하나로 나타날 수 있습니다:
• 완전한 탄성체(perfectly elastic specimens)는 가해진 힘에 즉각 반응하며, 위상각 φ는 0입니다. 이러한 재료는 에너지 손실 없이 진동합니다.
• 완전한 점성체(perfectly viscous specimens)는 하중이 0이 되는 지점에서 최대 변형에 도달하며, 위상각 φ는 π/2 (90도)입니다. 이들은 입력된 에너지를 모두 열로 변환합니다.
• Desmopan®과 같은 점탄성 재료(viscoelastic materials)는 힘이 가해진 후 일정 시간 지연되어 변형이 일어납니다. 따라서 위상각 Δφ는 0 < φ < π/2 범위에 있으며, 위상각이 클수록 진동 감쇠가 더 크게 나타납니다.
그림 1. DMA 시험 셋업
그림 1. 다음 항목들을 측정하기 위한 DMA 시험 셋업:
• 연화 거동 및 내열성
• 유리 전이 온도
• 가소제 효과
• 탄성계수 수준
• 위상 특성
• 형태학, 결정화 및 용융 거동
• 유동 공정 특성
시험 조건:
• 가열 속도: 0.1 K/min ~ 10 K/min (조절 가능)
• 온도 범위: -150°C ~ +300°C
• 주파수: 0.01 ~ 20 Hz (1-2-5 시퀀스, 조절 가능)
• 시편 두께: 0.1 ~ 2 mm
그림 2. 다양한 고분자 유형의 저장 탄성률 곡선
그림 2는 서로 다른 고분자 유형에 대한 저장 탄성률(storage modulus) 곡선을 보여줍니다. 저장 탄성률이 유리 전이 온도 직후 소폭 감소한 뒤 분해 온도까지 그 수준을 유지하는 경우, 즉 유리 전이 온도 이상에서도 전 범위에 걸쳐 재료가 비교적 강성을 유지한다면, 해당 재료는 매우 강한 강도를 가진 가교된 짧은 사슬 고분자로 간주할 수 있습니다.
저장 탄성률이 유리 전이 온도 영역에서 상당히 감소한 후 최종 연화 시점까지 비교적 높은 수준에서 유지된다면, 해당 재료는 가교 정도가 다양한 엘라스토머(탄성체)이거나, 열가소성 엘라스토머(예: 열가소성 폴리우레탄)입니다. 이때 최종 연화가 분해 없이 녹는지, 아니면 분해를 동반하는지 여부에 따라 성질이 달라집니다. 저장 탄성률이 유리 전이 온도를 지나면서 더 급격하게 감소하는 경우에는, 해당 재료가 비가교성 고분자이며, 분자량이 낮거나 높은 재료일 수 있습니다.
이 방법은 유리 전이 온도, 가소화 효과, 상(phase) 거동 또는 다상계 시스템 및 해당 형태학적 구조, 고분자 간의 상용성, 부분 결정상의 용융 및 결정화 특성을 기계적/열역학적으로 분석하는 표준적인 방법입니다. 특히, 연화의 다양한 원인을 분석하고, 무정형 상의 유리 전이 현상 또는 결정상의 용융 현상 등 분자 수준의 물리적 변화 과정에 연관시켜 해석하는 것이 가능합니다.
Fig. 그림 3. 시판 TPU grades의 E-모듈 측정
그림 3은 시판 중인 TPU의 탄성률(Modulus)을 나타낸 것입니다. 측정은 1 Hz의 일정한 주파수에서 강제 진동 방식으로 수행되었으며, 다양한 온도 조건에서 실시되었습니다.
손실 탄성률 E”가 최대치를 나타내는 지점에서 유리 전이(glass transition) 가 명확히 확인되며, 이 지점을 기준으로 유리 전이 온도는 ±0.1°C의 정밀도로 측정할 수 있습니다. 해당 TPU 소재에서 나타나는 2단계 연화(softening)는, 무정형 경질 상(amorphous hard phase)의 넓은 연화 영역 이후, 부분 결정성 연질 상(partially crystalline soft phase)의 용융에 기인합니다.
분자적 관점에서 보면, 유리 전이는 소재의 용융과 본질적으로 다른 현상입니다. 유리 전이는 고분자 주쇄의 사슬 구간에서 일어나는 협동적인 분자 이완 과정으로, 시간-온도 등가 원리(time-temperature superposition principle)에 따른 활성화 에너지를 가지고 있어, 온도와 진동 주파수에 따라 다르게 나타납니다. 반면, 소재의 용융 온도에서 나타나는 연화 현상은 특정한 녹는점에만 의존하며, 동적 자극의 주파수와는 무관하게 나타납니다.
그림 4에서는, 선택된 Desmopan® 등급의 탄성률을 주조된 폴리우레탄(Cast PU) 및 경질 열가소성 수지(ABS)와 비교하여 보여줍니다.
그림 4. 다양한 고분자 재료의 온도에 따른 영률(Young’s Modulus) 비교
그림 5에는 탄성률(영률)과 Shore A 경도 간의 관계, 그리고 선형 그래프의 한계가 함께 나타나 있습니다. 이를 통해 다음과 같은 점을 확인할 수 있습니다. 탄성률(또는 강성)은 재료의 거동을 평가하는 데 있어, Shore A 경도보다 훨씬 더 정확한 지표라는 것입니다. 특히 유한 요소 해석(FEM)과 같은 정밀한 시뮬레이션 기법에서는 Shore A 경도보다 탄성률이 더 신뢰할 수 있는 데이터로 활용됩니다. 단, Shore A 경도는 측정이 간편하다는 장점 때문에 널리 사용되고 있습니다.
그림 5. 탄성률과 Shore A 경도 간의 상관관계
인장 강도 (Tensile Strength)
인장 강도 시험은 플라스틱이 단축 인장 하중(uniaxial tensile stress) 하에서 어떻게 거동하는지를 평가하기 위해 사용됩니다. 이 시험의 장점은, 연성이 있는 재료도 파단될 때까지 시험이 가능하다는 점입니다. Young's Modulus(영률)은 재료 간 비교를 위한 기준값으로, 재료의 강성(stiffness)을 나타내는 지표입니다. 시험은 일반적으로 23°C에서 수행됩니다. Desmopan®은 매우 우수한 인장 강도를 보이며, 가장 부드러운 등급조차도 거의 항상 25 MPa 이상을 기록합니다. 중간 ~ 경질 등급의 경우, 50~60 MPa의 인장 강도도 가능합니다. 전형적인 TPU(열가소성 폴리우레탄) 소재로서, Desmopan®은 다른 모든 TPE(열가소성 엘라스토머) 계열보다 뚜렷이 우수한 성능을 보입니다.
Desmopan® 인장 시험 결과:
응력 및 변형률 관련 데이터는 다음을 포함합니다:
• 인장 탄성률 Et [MPa]
• 100% 변형 시 탄성률 (MPa)
• 300% 변형 시 탄성률 (MPa)
• 파단 시 인장 응력 σB [MPa]
• 파단 시 연신율 εB [%]
• 기타 특성값은 요청 시 제공 가능
기준: DIN 53504, 변위 속도 200 mm/min 조건에서 S1 시험편으로 측정.
파열 전파 강도 (Tear Propagation Strength)
절단 전파 시험은 재료의 구조적 강도를 평가하기 위해 사용됩니다.
이 시험은 DIN ISO 34-1Bb 규격에 따라, 절개된 경사형 시험편을 사용하여 수행됩니다. 시험편은 절개선에 수직이 되도록 500 mm/min의 속도로 인장되어 파단될 때까지 당겨집니다. 절단 전파 강도(kN/m)는 시험 중 발생한 최대 힘을 시험편의 두께로 나눈 값입니다.
시험 결과 항목:
• 절단 전파 강도 [kN/m (시험편 두께)]
Desmopan®은 절단 전파 강도 측면에서 대부분의 플라스틱보다 훨씬 우수합니다. 매우 부드러운 등급은 약 30–40 kN/m의 값을 가지며, 매우 단단한 등급은 200 kN/m 이상의 값도 달성할 수 있습니다.
절단 전파 강도 시험의 시험 장치는 아래 도면에 나와 있습니다.
절단 전파 강도 시험
압축 변형 (Compression Set)
압축 영구 변형율은 시험 재료의 변형 성분을 나타냅니다. 인장강도 시험 등 여러 가지 탄성체 시험법은 시험편의 품질과 특성에 대해 어느 정도 정보를 제공하지만, 압축 영구 변형율은 재료가 특정 용도에 사용되기 전에 반드시 고려되어야 할 핵심 요소입니다. 예를 들어, 씰(seals)이나 심(shims)과 같은 중요한 부품의 경우, 잔류 변형—즉, 압축 세트(compression set)는 매우 중요한 특성입니다.
DIN ISO 815 규정에 따라, 압축 세트는 일정한 변형 상태에서 측정됩니다. 압축 세트를 측정하기 위해, 원통형 시험편을 재료의 경도에 따라 계산된 일정 비율만큼 압축합니다. 그런 다음 시험편은 압축된 상태로 일정 온도에서 일정 시간 동안 보관됩니다. 압축 세트 시험에 사용되는 온도는 시험할 재료, 사용 목적, 시험 조건에 따라 달라지며(예: 씰의 경우 70°C에서 24시간) 압력이 제거된 후 30분 뒤에 시험편의 높이를 다시 측정하여 잔류 변형률을 산정합니다.
압축 세트가 0%라는 것은 시험편이 원래 두께를 완전히 회복했음을 의미하며(이론상으로만 가능), 100%라는 것은 시험 중에 완전히 변형되어 회복의 흔적이 전혀 없음을 뜻합니다.
압축 세트 계산 공식은 다음과 같습니다:
CS (%) = (L0 – L2) / (L0 – L1) x 100%, 여기서:
• CS = 압축 영구 변형율 (%)
• L0 = 시험 전 원래 높이
• L1 = 시험 중 높이 (스페이서로 제한된 높이)
• L2 = 시험 후 높이
이 시험의 중요성을 설명하기 위해 고무 부품인 씰(seal)을 예로 들어보겠습니다. 씰이 장착되면 일정한 두께만큼 압축되어 밀봉 표면에 압력을 가하게 됩니다. 시간이 지남에 따라 씰은 소성 변형을 겪기 때문에 압축력이 감소하게 됩니다. 이 소성 변형 변수, 즉 압축 잔류율이 너무 높으면, 압축력이 줄어들어 밀봉 효과가 크게 떨어지며, 이로 인해 누출이 발생할 수 있습니다(국소적인 지점에서 혹은 씰 전체에서). 특히 씰이 적절하게 설계되지 않은 경우에는 이러한 문제가 더 심각해질 수 있습니다. 일반적인 경험 법칙에 따르면, 평면 씰의 경우 지속 사용 온도에서의 압축 잔류율은 40%를 초과해서는 안 됩니다. 아래 도표는 서로 다른 종류의 사슬연장제(chain extender)를 사용할 때 평균적으로 달성할 수 있는 압축 잔류율을 보여줍니다. 이는 강체(rigid) 세그먼트의 결정성과 상 분리(phase separation)라는 가장 중요한 두 가지 인자에 영향을 줄 수 있는 방법 중 하나입니다. Desmopan®의 표준 에스터 시리즈(100-300)는 일박적으로 24시간 동안 70°C에서 45-55%의 압축 잔류율을 가지며, 특수 원료를 사용한 특수 에스터 시리즈(400번대)는 같은 조건에서 30~35%로 훨씬 더 우수한 값을 달성할 수 있습니다. 현재 100°C 또는 120°C에서도 기술적으로 사용 가능한 압축 잔류율을 갖는 최초의 Desmopan® 제품들이 개발 중에 있습니다.
MDI-TPU(60 Shore D)의 체인 익스텐더 종류에 따른 압축 변형
충격 강도 (Impact Strength)
샤르피 충격 시험(Charpy impact test)은 서로 다른 재료를 비교 평가할 수 있는 간단하고 빠른 시험입니다. 포뮬레이션 조건, 컴파운딩 조건, 사출성형 조건의 변화가 시편에 미치는 영향을 연구하기 위한 목적으로 합니다. 샤르피 충격 시험에서는, 시험편에 3점 굽힘 시험(three-point bending)과 유사한 방식으로 하중이 가해지며, 재료가 충분히 취성적이면 파단이 일어납니다. 연성 재료(ductile materials)의 경우에는 반드시 노치(notch)를 가공한 시험편을 사용해야 파단을 유도할 수 있습니다. 이 시험은 –40°C에서 +23°C까지의 온도 범위에서 수행할 수 있습니다. Desmopan®은 다른 재료들과 비교했을 때 매우 높은 충격 강도(impact strength) 및 노치 충격 강도(notched impact strength) 값을 기록합니다. TPU의 탄성(elastic) 특성으로 인해, 유리전이 온도(Tg) 이상에서는 파손이 발생하지 않습니다. 다음 표는 보강된 Desmopan® 등급 제품의 주요 특성치를 나타냅니다:
다양한 Desmopan® grades의 충격 강도 및 노치 충격 강도
DIN EN ISO 179 규격에 따라 수행된 시험 방법의 결과는 다음과 같습니다:
• 충격 강도 aiU [KJ/m2]
• 노치 충격 강도 aiN [KJ/m2]
• 시험편이 해당 온도에서 파단되었는지 여부와, 필요시 인성/취성 전이(tough/brittle transition) 에 대한 평가도 포함
마찰 (Friction)
플라스틱의 경우, 마찰 거동을 의미 있게 평가하는 것은 실질적으로 불가능합니다. 왜냐하면 실제 마찰 과정에는 포괄적으로 정의될 수 없는 다양한 효과들이 동반되기 때문입니다. Desmopan® 제품의 마찰 거동은 주로 그 경도(hardness)와 표면 마감 상태(surface finish)에 의해 결정됩니다. 일반적으로 재료의 경도가 낮을수록 마찰력이 증가합니다. 이로 인해 유연한 제품에서는 "스틱-슬립(stick-slip)" 현상이 발생할 수 있습니다. 마찰 거동은 또한 시험 대상이 되는 상대 표면(material pair)과 그 표면의 상태(예: 젖은 상태, 마른 상태)에도 영향을 받습니다. 아래 표는 DIN-EN-ISO-8295 요구사항에 따라 가죽 무늬(leather-grained)가 있는 Desmopan® 시편과 연마된 강철과의 마찰 거동을 보여주는 참고용 수치입니다 (자세한 내용은 아래 참조)
TM 900040에 대한 Desmopan®의 마찰 거동
시험 세부 사항:
시편 (Specimen): 가죽 무늬의 평평한 시편 50 x 50 mm
마찰 상대물 (Friction partner): 연마된 강철
시험 하중: 2000 g
평균 미끄럼 마찰계수 (Mean sliding friction): µD
다양한 시험 조건 하에서의 Desmopan®의 마찰 거동
포아송 비 (Poisson’s ratio)
포아송 비는 횡방향 변형률 (transverse strain contraction) ey,nom과 길이 방향 변형률(longitudinal strain) ex,nom의 비로 정의되며, 다음 식으로 표현됩니다:
unom = -ey,nom / ex,nom,
여기서, 명목 연신율(nominal elongation)은 다음과 같이 측정 영역의 초기 길이에 대한 길이 변화의 비율로 정의됩니다
ex,nom = DL/L0 ey,nom = DB / B0.
포아송 비는 재료가 변형될 때 부피가 일정하게 유지되는지 또는 미세 균열이나 공극이 생겨 부피가 증가하는지를 확인하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 부피 변화를 분석할 때는 위의 명목 포아송 비 대신, **Hencky 비율(Hencky Ratio)**을 사용하는 것이 더 적절합니다:
uH = -ln (1 + ey,nom) / ln (1 + ex,nom),
Hencky 비율은 형상은 유지되면서 부피가 일정하게 변화할 경우에도 일정한 값을 가지는 반면, 명목 포아송 비는 로그 함수에 따라 감소하게 됩니다 (예: 부피가 일정할 때). 작은 연신율 영역, 특히 선형 탄성 변형 범위에서는 Hencky 연신율과 명목 연신율의 값이 동일하므로, 해당 영역에서는 두 비율이 동일하게 간주됩니다. 포아송 비 측정은 인장 시험기를 이용하여 수행되며, 회색값 상관법(gray value correlation method)으로 데이터를 얻습니다. 이는 표면에 임의의 점 패턴을 부여하고, 변형 시 국소 연신의 변화를 추적하여 계산하는 방식입니다. 다음 표는 특정 Desmopan® 등급에 대한 Hencky 비율을 보여주며, 선형 탄성 영역에서는 이 값이 명목 포아송 비와 동일함을 나타냅니다.
포아송 비로 표현된 Desmopan® grades의 압축 거동
선택된 Desmopan® 등급은 0.45에서 0.5 사이의 포아송 비를 나타냅니다. 포아송 비가 0.5라는 것은 재료가 인장이나 압축 응력을 받을 때 부피가 일정하게 유지됨을 의미합니다. 0.5보다 약간 낮은 포아송 비는, 인장 시 재료의 부피가 약간 증가하고, 압축 시 약간 감소함을 뜻합니다.
마모 (Abrasion)
ISO 4649 규격에 따라 표면과 코팅의 마모 저항성을 측정할 수 있습니다. 이 시험에서는 사포가 감긴 두 개의 롤러가 회전하는 시편의 표면을 마찰시킵니다. 사포의 입자 크기나 접촉 압력을 조절함으로써 다양한 하중 조건을 모사할 수 있습니다. 마모량은 mm³ 단위로 측정되며, 시편의 밀도를 고려하여 보정됩니다. 이 시험에서 얻은 데이터는 실제 사용 조건과 일치할 경우에만 실용적인 의미를 가질 수 있습니다. 그렇지 않으면, 이 시험은 서로 다른 재료들을 비교 평가하기 위한 용도로 사용됩니다. Desmopan®은 기타 TPU와 함께, 실제 사용 조건에서 매우 우수한 내마모성을 가진 탄성 재료로 평가됩니다. 특히 다른 TPE 계열 재료에 비해 마모 손실이 훨씬 적은 편입니다. Desmopan®의 폴리에스터 계열 제품군은 마모량이 20~30 mm³ 이하이며, 운동화 산업에서 사용되는 S043 특수 시리즈는 특히 낮은 마모 손실을 보입니다. 이 제품들은 정밀한 가공 조건을 적용할 경우, 마모 손실을 15~20 mm³ 수준으로 낮출 수 있습니다. TPU는 실제 서비스 조건에서 최고 수준의 내마모성을 제공하는 탄성 재료로 간주됩니다. 단, 이 성능을 유지하려면 가공 전 원료(Pellet)를 충분히 건조해야 합니다.
습기에 의한 성능 저하