ゼオンの提案弾性(高応力)、伸縮性(高反発性)、耐候性(耐加水分解性、耐紫外線性、耐熱性)に優れた新ポリマー素材。

セクター 化学品・素材
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概要

ゼオンは「クインタックスチレン・ブロックコポリマー」と呼ぶ新素材を開発した。QSBCとしても知られるこの新ポリマーは、ユニークな特性を兼ね備えている。ゼオンのナノレベルのポリマー構造制御技術により、ゴムの柔軟性とプラスチックの強度を併せ持つこの新しいTPE(熱可塑性エラストマー)の設計が可能になった。

主な技術の特徴と利点

  • 高剛性・高弾性
  • ポリウレタンやポリアミド(ナイロン)よりも密度が低く、製品の軽量化が可能。
  • 高湿条件下で170℃、2時間でも溶融、黄変、熱劣化しない。
  • SIS、ポリウレタン、ポリオレフィンよりも低臭気
  • ポリウレタンやポリアミド(ナイロン)素材に比べて優れた耐加水分解性
  • ポリウレタンやポリアミド(ナイロン)素材よりも優れた耐紫外線性
  • アルカリ性に強い
  • 優れた吸油性と保油性

 

応用の可能性

  • QSBCだけだ:
    • 高温感圧接着剤
    • 耐高温フィルム・シート
    • 成形部品
  • 他の熱可塑性エラストマーとのブレンドまたはアロイでのQSBC
    • カテーテルやステントなどの医療製品、医療用プラスチック製品、その他の医療機器
    • 伸縮性スポーツウェアなどのアパレル製品
    • 手術トレーニング用模擬臓器
    • サスペンション、エンジンマウント
    • 自動車、オートバイ、スクーター、マウンテンバイクの振動と衝撃を吸収するサイレントブロック
    • 自動車内装部品(未加工のプラスチック部品と比較して耐衝撃性が向上している)
    • ABS用軟化剤
    • 電子機器ハウジング
  • TPU(熱可塑性ポリウレタン)、TPE(熱可塑性コポリエステル)、TPAE(熱可塑性ポリアミドエラストマー)を置き換えることができる。

 

技術説明

QSBCはかなり薄くても弾力性を維持するため、市場の他の機能性素材とは一線を画している。製品の弾力性を高めるために使用される他の素材の代替としてQSBCを利用することで、多くの製品で重量を削減できる可能性がある。

QSBCは耐加水分解性と耐紫外線性に優れているため、屋外や湿気にさらされることの多い衣料品(特にスポーツ衣料品)や、製造工程で高温での加熱成形や紫外線殺菌が必要な医療機器への応用が期待されている。

さらに、QSBCは170℃まで熱に安定で、高い耐湿性を持つ。低臭気でVOCがほとんど検出されないため、自動車内装、消費財、医療製品に使用されるホットメルト感圧接着剤やシーラント用のポリマー性能添加剤として適合する可能性がある。QSBCはまた、透明ポリプロピレン(PP)用の優れた耐衝撃性改良剤または強靭剤としても使用できます。

QSBCを熱可塑性ポリマーの改質剤として使用する場合、SEBS添加剤と同様の割合で添加することができる。

ゼオンは、QSBCはベースポリマーを軟化させ、樹脂の加工や混合を容易にするため、加工性や作業性の改善を求めるメーカーはQSBCを評価したいと考える。

その他の技術的詳細

弾性と剛性:
QSBCの永久伸びは1%で、ポリウレタンやポリアミドエラストマーよりもはるかに低く、下記のヒステリシスデータに示されています。ミクロ相分離構造を制御することにより、QSBCは高応力領域(高弾性率)でも非常に優れた弾力性を示します。

軽量化:
QSBCは密度が低いため、現在ポリウレタンやポリアミド(ナイロン)で作られている製品の重量を減らすことができる。

適用温度環境
QSBCは-30℃~80℃の温度環境での使用に適しています。

耐加水分解性と耐紫外線性:
日本ゼオンのQSBCは、ポリアミド(ナイロン)や高弾性ポリウレタンに比べて優れた耐加水分解性を示し、2000時間後の引張強度保持率に変化はない。耐紫外線性も優れており、300時間後の引張強度保持率はポリアミドやポリウレタンの約2倍です。

高温性能:
QSBCは以下のように、最高170℃の温度で3時間、その形状と透明性を維持します。他のほとんどのTPEは、溶融、変形、変色が始まります。さらに、特に高温で顕著な低VOC・低臭気特性は、市販のSEPS製品に匹敵し、ポリウレタンオレフィンよりもはるかに低い。

耐候性の指標としての低VOC:
素材が分解するとVOCや臭気が発生する。従来のSIS、ポリウレタン、ポリオレフィンは170℃に加熱すると分解が始まり、VOCと臭気が発生する。QSBCを170℃で30分間加熱しても、臭気やVOCは検出されない。下の図は、QSBC、SIS、PU、ポリオレフィンの性能を比較したものです。QSBCの低VOCと低臭気は、高い耐候性と自動車(内装部品)、医療、接着剤産業での使用に適していることを示しています。

他の熱可塑性エラストマーとの比較

 

開発状況

ゼオンのQSBCは現在、高度な製品開発段階にある。ゼオンは、QSBCを使用した様々な市場での製品開発に関心のあるコンパウンダーやエンドユーザーから、用途要件や適合性に関する意見を求めている。少量のサンプルは現在入手可能です(2022年9月)。ご要望に応じて追加情報もご提供いたします。

アプリケーションパートナー募集

ゼオンはQSBCを使用した製品開発に興味のあるエンドユーザーを募集しています。QSBCは現在、先進的な製品開発段階にあり、ゼオンは様々な市場の専門家から用途要件や適合性に関する意見を求めている。

オーナー

日本ゼオンは1950年に設立された、特殊エラストマー、ポリマー、特殊化学品に特化した33億ドル、3300人規模の化学会社である。同社は、強力なセメントや接着剤に使用できる高ニトリルゴム、アクリロニトリル・ブタジエン・コポリマーラテックス、樹脂、その他のゴム添加剤など、さまざまな製品を製造している。

 

ヘッダー写真:D koionUnsplash
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