SBS マテリアルの説明: プロパティ、処理、および実際のアプリケーション

SBS 素材は、柔軟な屋根膜から靴底やラベル接着剤に至るまで、人々が毎日使用する多くの製品の背後にあります。この名前はスチレン-ブタジエン-スチレンの略で、室温ではゴムのように挙動し、加熱すると熱可塑性プラスチックのように流動するブロック共重合体です。この二重の性質により、SBS はアスファルト改質、履物用コンパウンド、接着剤、プラスチックの分野で主力製品となっています。また、分子構造や配合の小さな変化が性能に大きな違いをもたらす可能性がある材料でもあります。このガイドでは、SBS とは何か、どのように作られ、どこで使用されるのか、そしてより自信を持ってグレードを選択する方法について説明します。

SBS素材とは何ですか?

SBS 材料は、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリスチレンの 3 つのブロックから作られた熱可塑性エラストマーです。ポリスチレンのエンドブロックが硬いドメインに集まり、ポリブタジエンのミドルブロックが弾力性をもたらします。これらのハード ドメインは物理的な架橋として機能します。使用温度ではネットワークを保持しますが、材料が加熱され剪断されると軟化または分離します。そのため、SBS は加硫工程なしで押出成形、射出成形、配合が可能です。ペレット化、溶解、成形し、再度冷却することができます。油展したり、樹脂、充填剤、安定剤とブレンドしたりすることもできます。実際には、SBS 材料という用語は、1 つの固定されたレシピではなく、一連のグレードをカバーします。スチレン含有量、分子量、ブロック長、カップリング効率、油含有量はすべて、硬度、強度、メルトフロー、相溶性に影響します。 2 つのグレードは、データシート上では似ているように見えても、生産ラインではまったく異なる動作をすることがあります。

ベースポリマーを検討する配合担当者にとって、当社の SBS 製品ファミリーは実用的な出発点となります。

ZHOPOLY SBS-NOE H シリーズ スチレン-ブタジエン ブロック共重合体 SBS グレード H3591、H3611、H3602、および H3596 は、アスファルト改質、接着剤、履物、ポリマー改質向けに位置付けられており、ISO 認定の生産を行っています。 製品を見る→

SBS素材の作り方

ほとんどの市販の SBS はアニオン溶液重合によって製造されます。スチレンが最初のブロックを形成し、ブタジエンを追加してゴム状の中間ブロックを構築し、2 番目のスチレン ブロックが作成されるか、鎖が結合されます。反応は不純物、温度、滞留時間の影響を受けやすくなります。これらの変数が粘度、強度、相挙動を形成するため、メーカーは分子量とブロック分布を厳密に制御します。重合後、ポリマーは安定化され、揮発分が除去され、ペレット化されます。一部のグレードは、柔らかくして加工性を向上させるために油展されています。オイル、樹脂、またはフィラーを自分で添加する配合業者向けに、そのままで提供されるものもあります。実際的な点は、SBS は単一の商品仕様ではないということです。高強度フィルム用に設計されたグレードは、高充填のシューコンパウンドや低粘度の接着剤には適さない場合があります。

SBS 材料の主な特性

SBS 素材は、バランスの取れた特性セットとして評価されています。優れた弾性と耐屈曲疲労性、調整可能な硬度、高速熱可塑性加工、アスファルト、ポリオレフィン、粘着付与樹脂、可塑剤との有用な相溶性を備えています。適切に配合されたグレードは低温でも柔軟性を保ち、多くの SBS システムは優れた粘着性と接着性を提供します。スクラップは、一部の閉ループ操作で再処理することもできます。主な制限は、不飽和ポリブタジエン ブロックです。 SBS は、特に薄い部分や屋外にさらされた場合、酸化や紫外線劣化を受けやすくなります。安定剤は役立ちますが、SBS を完全に耐候性のエラストマーに変えるわけではありません。長期的な耐紫外線性、より高い使用温度、またはより優れた色保持性を実現するには、通常、SEBS などの水素添加グレードが適しています。オイル、フィラー、樹脂のバランスはベースポリマーのデータシートが示唆する以上に変化する可能性があるため、特性値は常に実際のコンパウンドで確認する必要があります。

SBS素材が使用される場所

SBS マテリアルは、いくつかの大規模なアプリケーション ファミリに使用されます。正確なグレードと配合は作業によって異なりますが、SBS を使用する理由は通常同じです。SBS は、熱硬化性ゴムのような加工負担をかけずに、柔軟性、靭性、または接着力を追加します。

屋根とアスファルトの改質

SBS はアスファルトの最もよく知られた改質剤の 1 つです。改質アスファルト膜では、低温での柔軟性、弾性回復力、運動時の亀裂耐性を向上させるポリマーネットワークを形成します。屋根シート、防水膜、道路関連製品によく見られます。を扱うフォーミュレーター向け アスファルト改質 , SBS は、可能な限り高い耐熱性よりも柔軟性と伸びが重要な場合に選択されることがよくあります。ポリマーの投与量、アスファルトの供給源、および安定剤のパッケージはすべて、保存安定性と最終的な性能に影響します。過度の熱が屋根に到達する前にポリマーを劣化させる可能性があるため、処理温度も重要です。

履物および消費者製品

SBS は靴底、コンパウンド、ソフトタッチの消費者向け部品に広く使用されています。ポリスチレン、オイル、フィラー、その他のエラストマーとブレンドして、さまざまな硬度とグリップ レベルを生み出すことができます。フットウェアの場合、配合者は柔軟性、耐摩耗性、コストのバランスを重視します。クッション性を高めるために発泡または配合することもできます。 SBS は同じ特性により玩具、グリップ、一般的な成形品にも使用できますが、臭い、色、経年劣化の要件は製品ごとに確認する必要があります。

接着剤およびシーラント

で 接着剤およびシーリング材 , SBS は粘着性、凝集性、柔軟性に貢献します。ホットメルト接着剤、感圧接着剤、およびシーラント配合物では、多くの場合、SBS と粘着付与樹脂および油が使用されます。不飽和ミッドブロックにより多くの樹脂との相溶性が良好ですが、耐老化性と耐熱性には注意が必要です。通常、配合者は酸化防止剤を添加し、コーティングまたは接着プロセスを念頭に置いてベースポリマーを選択します。

プラスチックの改質

SBS は、プラスチックの耐衝撃性改良剤および相溶化剤としても使用されます。ポリスチレンおよび他のスチレン混合物では、靭性を向上させることができます。ポリオレフィンブレンドでは、相の分散や柔軟性の向上に役立つ可能性がありますが、相溶性は正確なシステムに依存します。 SBS は完全に飽和していないため、配合が十分に安定しているか、水素添加グレードが使用されていない限り、要求の厳しい屋外プラスチック用途にはあまり適していません。

SBS と SEBS: 水素添加グレードを選択する場合

水素化により中間ブロックが変化します。 SEBS では、ポリブタジエン二重結合が飽和しているため、酸化、紫外線、熱に対する耐性が向上します。また、素材の色と透明度も向上する傾向があります。 SBS は、長期間の屋外暴露が主な懸念事項ではない多くのアスファルト、履物、接着剤の用途にとって、依然として経済的な選択肢です。 SEBS は、透明な化合物、ソフトタッチの消費財、屋外部品、および長期にわたって特性を保持する必要がある用途に好まれることがよくあります。選択肢は単に良いものと安いものだけではありません。それはサービス環境、処理、総コストの問題です。十分に安定化された SBS コンパウンドは、屋内または保護されたアセンブリ内で非常に優れた性能を発揮します。外観、経年変化、または高温性能が重要な場合、水素添加グレードはプレミアムの価値があります。

当社の水素化スチレン-ブタジエン ブロック コポリマー SEBS シリーズは、これらのより要求の厳しい条件向けに設計されています。

ZHOPOLY水添スチレン-ブタジエンブロック共重合体SEBSグレード Q5501 から S6567 までの SEBS グレードは、モデル固有のパッケージングと ISO 認証により、プラスチックの改質、TPE フォーム、フィルム、シーリング、医療用途をサポートしています。 製品を見る→

処理と品質に関する考慮事項

SBS 素材の加工は通常は簡単ですが、乾燥不良や過度の熱は許容できません。湿気の吸収が危険な場合、特に湿気の多い条件では、ポリマーを乾燥させる必要があります。押出成形および射出成形では、適度な溶融温度と制御されたせん断により劣化を回避できます。せん断力を高くすると混合が改善されますが、溶融温度が安全範囲を超えて上昇する可能性もあります。オイルとフィラーを添加する場合、添加順序が重要です。油は均一に吸収され、フィラーは溶融物を過度に加工せずに分散する必要があります。品質面では、ユーザーは単一のメルトフロー数値以上のものに注目する必要があります。分子量分布、ゲル含有量、揮発分、色、バッチの一貫性はすべて、グレードがライン上でどのように流れるかに影響します。当社の工場では、原料から最終製品まで 8 つの検査段階を通過します。

適切な SBS 素材の選択

SBS グレードの選択は最終用途から始まります。必要な硬度、引張強さ、伸び、軟化点、メルトフロー、および時効目標を定義します。次に、押出成形、射出成形、ホットメルト混合、アスファルト改質などのプロセスにグレードを合わせます。配合中の他のポリマー、オイル、樹脂、充填剤との適合性を確認してください。温度、紫外線暴露、化学物質との接触、予想寿命などの使用環境を考慮してください。最後に、供給の一貫性と技術サポートを確認します。調合を理解しているサプライヤーであれば、キログラムあたりの価格をわずかに下げるよりも多くの時間を節約できることがよくあります。特にグレードを切り替える場合は、小規模なパイロットトライアルを行う価値があります。目標は、良好に動作し、仕様を満たし、長期間にわたって仕様を満たし続けるグレードを見つけることです。