スチレン・イソプレン・スチレン・ブロック共重合体

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概要

項目内容
材料名スチレン・イソプレン・スチレン・ブロック共重合体
略記号SIS
IUPAC単一のIUPAC名で一意に表すことは困難である。代表的には poly(styrene-block-isoprene-block-styrene) と表記される。
英語名Styrene-Isoprene-Styrene Block Copolymer / Styrene-Isoprene-Styrene Triblock Copolymer
日本語名スチレン・イソプレン・スチレン・ブロック共重合体、SIS系熱可塑性エラストマー、スチレン系ブロック共重合体
分類スチレン系熱可塑性エラストマー（TPS）、ブロック共重合体、非水添系TPE
プラスチック分類熱可塑性エラストマー。一般的な汎用プラスチック、エンプラ、スーパーエンプラには分類しない。
化学式又は代表構造PS–b–PI–b–PS。PS繰返し単位：–CH2–CH(C6H5)–、PI代表単位：–CH2–C(CH3)=CH–CH2–。
CAS No.25038-32-8がSISブロック共重合体の代表的CAS No.として用いられることがあるが、組成・構造・供給形態により確認が必要である。
構造・主成分両末端のポリスチレン硬質ブロックと、中央のポリイソプレン軟質ブロックからなる。線状、星型、ラジアル型、ジブロック併用型などがある。
主な用途ホットメルト粘着剤、感圧粘着剤、衛生材料、ラベル、テープ、医療・ヘルスケア用粘着材、弾性フィルム、樹脂改質、制振材、シーリング材。

スチレン・イソプレン・スチレン・ブロック共重合体（SIS）は、両末端にポリスチレン（PS）ハードブロック、中央にポリイソプレン（PI）ソフトブロックを持つ代表的なスチレン系熱可塑性エラストマーである。常温ではPSドメインが物理架橋点として働き、PI相がゴム弾性を担うため、加硫せずにゴム状弾性を発現する。一方、加熱するとPSドメインが軟化し、熱可塑性樹脂と同様に溶融加工できる。

SISは、特にホットメルト粘着剤及び感圧粘着剤のベースポリマーとして重要である。粘着付与樹脂、プロセスオイル、酸化防止剤等との配合により、初期粘着、保持力、剥離強度、低温粘着性及び塗工粘度を調整できる。スチレン含有率、分子量、ジブロック量、線状又は星型構造、ポリイソプレン部のミクロ構造により性能幅が大きい。

ただし、PI部に炭素－炭素二重結合を含むため、未水添SISは熱、酸素、紫外線及びオゾンに対して水添系TPSより劣る。また、油、燃料、芳香族炭化水素及び塩素系溶剤では著しく膨潤又は溶解する場合がある。実使用では、グレード、配合、温度、濃度、荷重、応力、湿度、接触時間及び成形履歴を確認する必要がある。

特徴

項目内容
長所低温柔軟性、弾性回復、タック発現性、粘着付与樹脂との相溶性、ホットメルト加工性に優れる。溶剤型・ホットメルト型粘着剤のベースポリマーとして使いやすい。
短所ポリイソプレン部に不飽和結合を含むため、熱、酸素、紫外線、オゾンで劣化しやすい。芳香族炭化水素、塩素系溶剤、油類では膨潤又は溶解しやすい。
外観一般に白色から淡黄色のクラム、粉末又はペレットである。コンパウンドでは透明から半透明又は着色品となる。
耐熱性未水添SISの連続耐熱は高くない。PSドメインが軟化する温度域では弾性保持が低下し、長時間高温では酸化劣化も進行する。
耐薬品性水、希薄酸、希薄アルカリには比較的安定である一方、炭化水素系溶剤、塩素系溶剤、油、燃料には膨潤しやすい。
加工性ホットメルト混練、押出、溶液塗工、カレンダー、フィルム成形に適する。高温滞留はゲル化、変色、臭気及び物性低下の原因となる。
難燃性未難燃SISは一般に可燃性であり、UL 94等級はグレード、厚さ、配合剤に依存する。材料群としてV-0等を断定できない。
分類上の注意SISは非水添TPSである。水添したSEPS、SEEPS、SEBSとは耐候性、耐熱老化性及び耐酸化性が異なる。加硫ポリイソプレンゴムとも加工機構が異なる。

構造式

SISの代表構造は、PS–b–PI–b–PSで表される。PSドメインは常温でガラス状の物理架橋点となり、PI相は低いガラス転移温度を持つゴム状相として変形を担う。

SISの代表的ブロック構造

代表的な構造単位
  • ポリスチレン硬質ブロック：–[CH2–CH(C6H5)]n–
  • ポリイソプレン軟質ブロック：主として–[CH2–C(CH3)=CH–CH2]m–を含む。
  • 全体構造：PS–b–PI–b–PS。線状、星型、ラジアル型及びジブロック混合型がある。
モノマー又は構成単位
  • スチレン：C8H8
  • イソプレン（2-メチル-1,3-ブタジエン）：C5H8
共重合体及び変性グレード

一般SISのほか、ポリイソプレン部の3,4結合量を高めたビニルSIS、ジブロック量を調整した高タック型、高スチレン型、星型又はラジアル型、官能基変性型、油展型及び粘着剤コンパウンド型がある。水素添加によりPI部の不飽和結合を飽和化した材料はSEPS等に分類され、SISとは耐熱老化性及び耐候性が異なる。

種類・代表グレード

種類・代表グレード主成分又は特徴長所短所主な用途
線状トリブロックSISPS–PI–PSを主体とする標準型弾性、凝集力、粘着性のバランスが良い分子量が高いほど溶融粘度が上がるホットメルト粘着剤、テープ、ラベル
高ジブロックSISS–Iジブロックを一定量含むタック、濡れ性、低粘度化に有利凝集力、耐熱保持力が低下しやすい衛生材料用粘着剤、低温塗工
高スチレンSISPS含有率を高めた型硬度、凝集力、耐変形性を高めやすい柔軟性、低温性が低下する場合がある高保持力粘着剤、樹脂改質
低スチレン・高柔軟型PI比率が高い柔軟性、低温弾性、タックに優れる耐熱性、寸法保持性が低い弾性フィルム、衛生材料
ビニル結合リッチSISPI部の3,4結合等を増やした型制振性、特定温度域のtanδを調整可能一般SISとTg、粘度、相溶性が異なる制振材、スポーツ用品、粘着剤
星型・ラジアル型SIS多官能カップリングによる分岐構造高凝集力、加工性調整が可能溶液粘度、ゲル分、せん断履歴に注意高性能粘着剤、改質材
油展・コンパウンド型オイル、樹脂、フィラー等を配合硬度、流動性、コストを調整しやすい移行、ブリード、アウトガスに注意成形品、シール、グリップ
食品・医療用途向け抽出物、臭気、添加剤を管理した個別グレード規制対応可能な選択肢がある材料名だけでは適合を断定できない衛生材料、医療用粘着材、食品接触部材

成形加工

加工方法適性理由・主な注意点
射出成形○コンパウンド化したペレットで適用可能。未配合クラムは供給・計量が難しい場合がある。
押出成形◎シート、フィルム、ストランド、ホットメルト塗工に適する。高温滞留を避ける。
ブロー成形△溶融強度とグレード設計が必要であり、一般用途では限定的である。
インフレーション成形○弾性フィルム用途で適用例がある。ブロッキング、厚み精度に注意する。
Tダイフィルム成形◎弾性フィルム、積層用途に適する。冷却条件と巻取り張力を管理する。
真空成形・圧空成形△シート形状では可能だが、軟質で形状保持性が低い。
圧縮成形○試験片、シート作製、低量生産で適用可能。
発泡成形○配合設計により可能。セル安定性、ガス保持、収縮に注意する。
3Dプリント△専用フィラメント又はペレット式装置が必要。柔軟材特有の供給不安定性がある。
切削加工△軟質で変形しやすく、精密切削には不向き。冷却、支持、刃物条件を要検討。
溶着○熱溶着、超音波溶着等が可能な場合があるが、配合樹脂と形状に依存する。
接着◎SIS自体が粘着剤ベースとして使用される。被着体適合は粘着付与樹脂、オイル、表面処理に依存する。
塗装・印刷△低表面エネルギー及び可塑成分移行により密着不良が起こり得る。プライマー又は表面処理を検討する。
代表的な成形条件
成形条件単位代表範囲・目安備考
予備乾燥－通常は吸湿性が低く不要な場合が多い表面水分、保管環境、配合剤により必要となる。
乾燥温度℃40～60必要な場合の一般的目安。メーカー推奨を優先する。
乾燥時間h2～4ペレット又はコンパウンドを対象とする目安。
シリンダー温度・供給部℃120～160射出・押出コンパウンドの一般的目安。
シリンダー温度・圧縮部℃150～190高温滞留を避ける。
シリンダー温度・計量部℃160～200粘度、スチレン含有率、配合剤により調整する。
ノズル・ダイ温度℃160～200焦げ、ゲル、糸引きに注意する。
金型温度℃20～50外観、離型、収縮に応じて調整する。
成形収縮率・流動方向%1.0～2.5軟質コンパウンドの代表範囲。配合で大きく変動する。
成形収縮率・流動直角方向%1.0～2.8異方性、肉厚、保圧条件に依存する。
推奨肉厚mm1.0～4.0成形品用途の一般的目安。
滞留時間min5～10以下を目安装置容量と温度に依存。長時間滞留は熱酸化劣化を招く。

上記は材料群としての一般的な目安である。SISは粘着剤原料としてクラム又は粉末で供給される場合も多く、射出成形用コンパウンドとは加工条件が異なる。メーカーの技術資料、配合粘度、装置せん断、滞留時間及び製品形状を優先して設定する。

代表的な物性値又は機械的性質

以下は原則として非強化・無充填・未配合又は軽配合の線状SISを想定した代表範囲である。SISはスチレン含有率、分子量、ジブロック量、分岐構造、油展量及び粘着付与樹脂により物性幅が非常に大きいため、比較用代表値を特定グレードの保証値として使用してはならない。GF強化、CF強化はSISの一般的な標準グレード区分ではなく、必要な場合は個別コンパウンドとして評価する。

項目単位代表範囲比較用代表値試験規格試験温度（℃）材料状態備考信頼度
密度g/cm³0.92～0.950.94ISO 1183相当23成形直後又は標準状態未配合SISの代表範囲。スチレン含有率に依存。B
比重無次元0.92～0.950.94代表値、規格不明23不明密度とほぼ同等。C
吸水率・24時間%0.01～0.100.05ASTM D570相当23乾燥試験片低吸水性であるが、配合剤により増加する。C
硬度Shore A35～9065ISO 7619相当23標準状態スチレン含有率、分子量、油展量で大きく変動。B
引張強さ・破断MPa8～3018ISO 37又はASTM D412相当23標準状態未配合又は軽配合SISの代表範囲。B
引張弾性率MPa5～8025代表値、規格不明23標準状態エラストマーのため初期弾性率の定義に注意。C
引張破断伸び%600～1300900ISO 37又はASTM D412相当23標準状態高伸びを示すが、試験速度・試験片で変動。B
300%モジュラスMPa1～63ISO 37又はASTM D412相当23標準状態硬度・PS含有率で変動。B
引裂強さkN/m20～6035ISO 34-1相当23標準状態コンパウンド組成に依存。C
圧縮永久ひずみ%40～8060ISO 815相当23～70標準状態高温では増大しやすい。試験条件の確認が必須。C
ガラス転移温度・PI相℃-65～10-55DSC又はDMA－乾燥状態一般SISは低温側、ビニルSISは高温側まで調整可能。B
ガラス転移温度・PS相℃90～105100DSC又はDMA－乾燥状態PSドメインの軟化が高温弾性を制限する。B
融点℃該当なし該当なし－－－非晶性PS相と非晶性PI相を主体とし、明確な融点を持たない。A
連続使用温度℃-50～7060用途別目安－－荷重、酸素、紫外線、配合剤により大きく変動。C
短時間耐熱温度℃80～10090用途別目安－－無荷重短時間の目安。PS相軟化と酸化劣化に注意。C
体積抵抗率Ω・cm1×10¹³～1×10¹⁶1×10¹⁵IEC 60093相当23乾燥状態吸湿、カーボン、帯電防止剤で変化する。C
熱伝導率W/(m・K)0.15～0.250.20代表値、規格不明23標準状態未充填材の目安。C
線膨張係数10⁻⁵/K15～2520代表値、規格不明23～60標準状態軟質で拘束条件の影響が大きい。C
UL 94燃焼性－HB又は未認証データなしUL 94－－グレード、厚さ、色、配合剤ごとの認証確認が必要。C
比較用評価スコア
評価項目スコア（0～5）評価理由
引張強度3標準的。未配合SISは十分な強度を持つが、配合油増加で低下する。
剛性1柔軟材料であり、構造部材用の高剛性材料ではない。
衝撃強度5低温柔軟性と高伸びに優れる。
耐熱性2PSドメイン軟化とPI部の酸化劣化により制限される。
低温特性5一般SISは低いPI相Tgを持ち、低温柔軟性に優れる。
耐薬品性2水系薬品には比較的安定だが、炭化水素、油、溶剤で膨潤しやすい。
耐候性1不飽和結合を含むため、無安定グレードは紫外線・オゾンに弱い。
耐加水分解性4主鎖に加水分解性結合を持たず、水系では比較的安定。
寸法安定性2軟質、クリープ、温度依存性が大きい。
低吸水性5吸水率が低い。
摺動性2粘着性と摩擦が高く、無改質では摺動用途に不向き。
電気絶縁性4未充填・乾燥状態では良好。
難燃性1未難燃材は可燃性。
成形加工性4熱可塑性で押出、混練、塗工に適する。
接着性5粘着剤ベースとして非常に優れる。
リサイクル性3熱可塑性で再溶融可能だが、劣化・配合汚染に注意。
価格優位性3汎用TPEとして中価格帯。グレードと購入量に依存。
寸法精度・設計上の注意

SISは柔軟なエラストマーであり、短時間引張強さをそのまま設計許容応力として用いることはできない。温度上昇、長時間荷重、圧縮、油接触及びPSドメイン軟化によりクリープ及び永久変形が増大する。圧入、ねじ締結、インサート周辺では応力集中よりも局所変形、引裂き及び長期緩みが問題となる。使用温度と寿命に応じて、クリープ試験、圧縮永久ひずみ試験及び実部品耐久試験を行う必要がある。

耐薬品性

以下は未配合SISの一般的傾向である。粘着剤コンパウンドでは、粘着付与樹脂、プロセスオイル、酸化防止剤及びフィラーが耐薬品性を大きく変える。評価記号は、◎：一般的な条件で影響が小さい、○：概ね使用可能であるが条件確認が必要、△：膨潤、軟化、強度低下、変色又は応力割れ等に注意、×：溶解又は著しい膨潤の可能性が高い、を示す。

薬品名濃度温度接触条件応力評価主な劣化形態備考
水100%23℃24 h浸漬無応力◎影響小長期又は高温では添加剤抽出を確認する。
温水100%60℃24～168 h浸漬無応力○軟化、添加剤抽出配合油、粘着付与樹脂の影響が大きい。
熱水・蒸気100%80℃以上短時間～長時間無応力△軟化、物性低下PSドメイン軟化と熱酸化に注意。
塩酸10%以下23℃24 h浸漬無応力○軽微濃度、温度、界面活性剤の有無を確認する。
硫酸10%以下23℃24 h浸漬無応力○軽微～変色高濃度・高温では酸化、炭化の懸念がある。
酢酸10%以下23℃24 h浸漬無応力○軽微～膨潤高濃度では相溶性が高まり得る。
水酸化ナトリウム10%以下23℃24 h浸漬無応力◎影響小添加剤や接着界面への影響は別途確認する。
水酸化カリウム10%以下23℃24 h浸漬無応力◎影響小高温濃厚条件は実測する。
エタノール100%23℃24 h浸漬無応力○軽度膨潤長時間、応力下、配合樹脂により変化する。
イソプロパノール100%23℃24 h浸漬無応力○軽度膨潤粘着剤コンパウンドでは粘着付与樹脂が抽出され得る。
グリセリン100%23℃24 h浸漬無応力◎影響小界面活性剤や水分を含む実液で確認する。
MMB（3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール）100%23℃24 h浸漬無応力△膨潤、軟化エーテル・アルコール両性質を持ち、配合で差が出る。
トルエン100%23℃短時間接触無応力×著しい膨潤又は溶解SISの代表的良溶媒の一つ。
キシレン100%23℃短時間接触無応力×著しい膨潤又は溶解芳香族溶剤は不適。
n-ヘキサン100%23℃短時間接触無応力×膨潤又は溶解PI相との親和性が高い。
ミネラルスピリット100%23℃24 h浸漬無応力×著しい膨潤配合オイルの抽出・置換も起こり得る。
アセトン100%23℃24 h浸漬無応力△膨潤、硬化又は抽出PS相、配合樹脂、接着界面への影響に注意。
メチルエチルケトン100%23℃24 h浸漬無応力△膨潤、軟化長時間は不適となる場合が多い。
酢酸エチル100%23℃短時間接触無応力×膨潤又は溶解粘着剤用溶剤として用いられる場合がある。
THF100%23℃短時間接触無応力×溶解強い溶解性を示す。
ジクロロメタン100%23℃短時間接触無応力×溶解塩素系溶剤は不適。
ガソリン市販燃料23℃24 h浸漬無応力×著しい膨潤、抽出芳香族分、添加剤、温度に依存。
潤滑油鉱物油23～80℃24～168 h浸漬無応力△膨潤、軟化油展グレードでは更に影響が大きい。
植物油食品油23～60℃24～168 h浸漬無応力△膨潤、粘着変化食品用途では溶出・移行も確認する。
次亜塩素酸ナトリウム0.1～1%23℃1～24 h無応力△酸化、変色有効塩素、pH、光、温度で劣化が加速する。
過酸化水素3%23℃1～24 h無応力△酸化、変色高濃度・高温では不適。
海水・塩水3.5% NaCl相当23℃168 h浸漬無応力◎影響小金属接合部や添加剤抽出は別途確認する。
SP値（溶解度パラメータ）

SISはPS相とPI相からなるミクロ相分離型ブロック共重合体であるため、単一のSP値で完全には表現できない。材料全体の見掛けの代表値は概ね16.5～18.5 MPa1/2程度が目安であるが、PS相はより高いSP値、PI相はより低いSP値を持つ。溶剤は一方の相を選択的に膨潤させる場合があり、SP値差のみで耐薬品性を判断してはならない。

溶解性の目安
SP値差溶解・膨潤の目安判定
0～2膨潤・軟化しやすい×
2～5条件により膨潤する△
5～8短時間接触では比較的安定○
8以上溶解・膨潤しにくい◎
SP値から見た耐溶剤性
材料・溶剤SP値 δ（MPa1/2）SISとの差評価注意点
SIS代表値16.5～18.5－－PS相とPI相を持つため単一値は概算。
n-ヘキサン14.91.6～3.6△PI相を強く膨潤し、実際には不適となりやすい。
トルエン18.20.0～1.7×代表的良溶媒。
キシレン18.00.0～1.5×著しい膨潤又は溶解。
酢酸エチル18.60.1～2.1×溶解又は著しい膨潤。
MEK19.00.5～2.5△組成・温度により膨潤。
アセトン20.01.5～3.5△PS相及び配合剤への影響。
エタノール26.07.5～9.5○短時間は比較的安定だが長期は実測。
水47.929.4～31.4◎SP差は大きいが、添加剤抽出や界面影響は別途評価。

上表はHildebrand SP値による概算である。実際の適合性には、PS相とPI相への選択溶解、溶剤の水素結合性、温度、濃度、混合溶剤、残留応力、架橋又は分岐構造、配合油及び粘着付与樹脂が影響する。特にトルエン、キシレン、ヘキサン、酢酸エチル及び塩素系溶剤は、SP差だけでなく実用上もSISを強く膨潤又は溶解し得る。

製法

SISは一般に、精製したスチレン及びイソプレンを炭化水素系溶媒中で逐次添加し、アルキルリチウム系開始剤を用いるリビングアニオン重合により製造される。第一段でPSブロック、第二段でPIブロック、第三段で再びPSブロックを形成する。別法として、PS–PIリビングジブロックを多官能カップリング剤で結合し、線状又は星型構造を得る方法がある。

SISの代表的な製造工程

代表的な反応経路

PS–Li + n CH2=C(CH3)–CH=CH2 → PS–PI–Li

PS–PI–Li + m CH2=CH–C6H5 → PS–PI–PS–Li

停止剤処理 → PS–PI–PS（SIS）

ペレット化及びコンパウンド

重合後は停止剤及び酸化防止剤を添加し、溶媒除去、脱揮、凝固、乾燥を経てクラム、粉末又はペレットとする。粘着剤用途では、炭化水素樹脂、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、プロセスオイル、ワックス、酸化防止剤、UV安定剤等を配合する。成形品用途では、PP、PE、PS等とのブレンド、オイル展、フィラー、着色剤、難燃剤、帯電防止剤等を使用する場合がある。

詳細な利用用途

用途適性採用理由主な注意点
ホットメルト粘着剤◎低溶融粘度、高タック、粘着付与樹脂との相溶性熱老化、保持力、臭気、軟化点を確認する。
感圧粘着テープ・ラベル◎初期粘着、低温粘着、透明性を調整しやすい可塑剤移行、耐候性、被着体汚染に注意。
衛生材料用粘着剤◎低温塗工、柔軟性、皮膚追従性皮膚刺激、抽出物、臭気、医療・衛生規制を確認。
弾性フィルム○高伸び、弾性回復、低密度ブロッキング、クリープ、耐熱性に注意。
制振部材○ビニルSISでは室温付近のtanδを高められる温度依存性が大きく、使用温度域でDMA評価が必要。
自動車内装△柔軟触感、制振、接着用途耐熱、VOC、フォギング、耐候性を確認。
自動車外装・エンジンルーム×－耐熱、耐油、耐候性が不足しやすい。
電気・電子部品△絶縁性、制振、封止補助難燃性、アウトガス、耐熱性の確認が必要。
医療用粘着材○柔軟性、低温粘着、加工性USP、ISO 10993等は個別グレード・最終製品で確認。
食品接触部材△適合グレードが存在する場合がある食品衛生法、EU、FDA、移行量を個別確認。
ギア・軸受・摺動部品×－剛性、耐摩耗、寸法安定性が不足。
シール・ガスケット△柔軟性、低温性圧縮永久ひずみ、油・燃料膨潤、長期クリープに注意。
接着剤・コーティング◎主要用途であり、溶剤型・ホットメルト型に適する溶剤残留、黄変、熱酸化、被着体適合を確認。
接合・表面処理適性

SISは粘着剤ベースとして接着用途に優れる一方、成形品表面への塗装、印刷及び異材接着では、低表面エネルギー、油又は粘着付与樹脂の移行が問題となる。コロナ、プラズマ、フレーム、プライマー処理が有効な場合があるが、処理直後の濡れ性だけでなく、熱老化後及び薬品接触後の密着保持を確認する必要がある。

品質・成形不良
成形不良主な原因主な対策
変色・焦げ高温滞留、酸素、局所過熱温度低減、滞留短縮、デッドスポット除去、パージ徹底
ゲル・黒点酸化架橋、劣化物、異物低温加工、窒素雰囲気、フィルター交換、装置清掃
フローマーク・ジェッティング低粘度、高速射出、ゲート設計射出速度段階制御、ゲート拡大、金型温度調整
ヒケ・反り軟質材の収縮、肉厚差、冷却差肉厚均一化、保圧・冷却最適化、金型設計見直し
離型不良・べたつき低硬度、油展、金型表面離型勾配、表面仕上げ、冷却延長、配合調整
ダイスウェル・メルトフラクチャー高分子量、高せん断、ダイ設計温度・速度調整、ダイランド最適化、グレード変更
プレートアウト低分子添加剤、粘着付与樹脂、酸化物配合見直し、ベント改善、清掃頻度増加
注意点・劣化及び故障モード
劣化現象主な原因発生しやすい条件影響予防策推奨確認試験
熱酸化劣化PI部の二重結合、酸素、熱高温滞留、長期高温、薄膜黄変、粘度上昇、ゲル、脆化酸化防止剤、低温短時間加工、窒素置換熱老化、MFR、ゲル分、引張保持率
紫外線・オゾン劣化不飽和結合の酸化屋外、UV、オゾン、応力表面亀裂、べたつき、強度低下UV安定剤、遮光、SEBS/SEPSへの代替キセノンアーク、オゾン試験
膨潤・溶解炭化水素、芳香族、塩素系溶剤との高親和性油、燃料、トルエン、洗浄剤接触寸法増加、軟化、粘着変化実液評価、バリア層、耐油材料への変更浸漬、質量・体積変化、強度保持率
クリープ・圧縮永久ひずみ軟質相の流動、PSドメイン軟化高温、長期荷重、圧縮永久変形、シール性低下高PS・高分子量化、架橋、SEBS/TPU/TPEE検討圧縮永久ひずみ、クリープ試験
添加剤移行・ブリードオイル、粘着付与樹脂、低分子添加剤高配合、高温、接触材との相溶性差表面べたつき、汚染、接着低下高分子量油、配合最適化、バリア設計加熱移行、フォギング、抽出試験
アウトガス・臭気残留溶媒、低分子、酸化生成物高温、真空、密閉空間曇り、臭気、電子部品汚染低揮発グレード、脱揮、熱履歴低減TGA、GC-MS、VOC、真空質量減少
ウェルド・層間剥離流動合流、異材相溶性不足低金型温度、低樹脂温度、多層構成強度低下、剥離温度・速度最適化、相容化剤、形状変更ウェルド強度、剥離強度
法規制・認証
規制・認証一般的な位置付け確認事項
RoHS・REACH・SVHC一般に対応可能なグレードが存在する最新の適合証明書、添加剤、色、製造拠点を確認する。
ELV・ハロゲンフリー個別グレード・コンパウンド依存難燃剤、顔料、加工助剤を含めて確認する。
日本の食品衛生法・ポジティブリスト適合グレードが存在する場合がある使用温度、食品種、接触時間、添加剤を含む最終組成で確認する。
FDA・EU食品接触規則適合グレードが存在する場合があるメーカー宣言、用途制限、移行試験を確認する。
USP Class VI・ISO 10993医療用途向け個別グレードで対応例がある材料名のみでは適合しない。滅菌条件と最終製品評価が必要。
UL認証・難燃性難燃コンパウンドで取得例があるUL Yellow Card、厚さ、色、製造拠点を確認する。
PFAS関連規制SIS主鎖は通常フッ素を含まない加工助剤、添加剤、表面処理剤にPFASが含まれないことを個別確認する。
環境・リサイクル性及び供給性
項目評価概要
熱可塑性／熱硬化性熱可塑性加熱により再溶融可能である。
マテリアルリサイクル○単一組成で劣化が少ない場合は可能。粘着剤、紙、フィルム等との複合汚染が課題。
再生材利用△熱酸化、分子量低下、ゲル増加、臭気、色調変化を評価する。
ケミカルリサイクル△技術的検討は可能だが、一般的な商業回収ルートは限定的。
サーマルリサイクル○炭化水素系材料であり燃焼熱を有するが、排ガス管理が必要。
バイオベース・生分解性一般SISは非該当バイオベースと生分解性を混同しない。
価格・供給性中価格、流通性は比較的良好グレード、購入量、地域、市況、クラム又はペレット形態で変動する。
推奨確認試験
  • 実薬品浸漬試験：実液、実濃度、使用温度、24時間、168時間及び必要寿命相当で、質量変化、体積変化、硬度、引張強さ、伸び及び外観を確認する。
  • 応力負荷下試験：実部品又は試験片に設計応力を負荷し、油、燃料、洗浄剤、消毒剤等との接触で亀裂、軟化及び永久変形を確認する。
  • 熱老化試験：60～100℃の用途想定温度で、色差、MFR、ゲル分、引張保持率、臭気及び粘着性能を評価する。
  • 紫外線・オゾン試験：屋外又は光暴露用途では、キセノンアーク及びオゾン試験により表面亀裂、べたつき、黄変及び強度低下を確認する。
  • クリープ・圧縮永久ひずみ試験：使用温度、実荷重、実圧縮率及び目標時間で評価する。
  • アウトガス・溶出試験：医療、食品、電子及び車室内用途では、GC-MS、VOC、フォギング、抽出物及び移行量を確認する。
  • 実成形・実塗工試験：装置せん断、滞留時間、塗工温度、冷却、巻取り及び接着界面を含めて量産条件で検証する。

関連材料との比較

比較材料特徴SISとの違い
スチレン系熱可塑性エラストマー（TPS）SBS、SIS、SEBS、SEPS等の総称SISはその中の非水添・ポリイソプレン中間ブロック型である。
水添スチレン系熱可塑性エラストマー（SEBS）耐候性、耐熱老化性に優れるSISは粘着性と低温柔軟性に優れる一方、耐候性は劣る。
熱可塑性エラストマー（TPE）多様な熱可塑性エラストマーの総称SISはTPS系であり、TPU、TPEE、TPO等とは化学構造が異なる。
ポリブタジエン（BR）低Tg、耐摩耗性に優れるジエンゴムSISはPS物理架橋点を持ち、無加硫で熱可塑加工できる。
スチレンブタジエンゴム（SBR）統計共重合体で、通常は加硫して使用SISはブロック共重合体であり、加硫なしで弾性を発現する。
ポリスチレン（PS）硬質、透明、成形性に優れるSISではPSがハードドメインとして物理架橋点を形成する。
熱可塑性ポリウレタン（TPU）耐摩耗、強度、接着性に優れるSISは低密度、低温柔軟性、粘着用途に優れるが耐油性は低い。
熱可塑性ポリエステルエラストマー（TPEE）耐熱、耐油、機械強度に優れるSISは柔軟性と粘着性に優れるが、構造部品耐熱は劣る。

代表的なメーカー

以下は実在する代表例である。ブランド内でもSIS以外のSBS、SEBS、SEPS等を含む場合があるため、個別グレードの化学構造、供給地域、食品・医療・UL等の認証及び最新の販売状況をメーカー資料で確認する必要がある。

メーカー代表製品・ブランド概要
Kraton CorporationKraton Dシリーズ等SIS、SBS等のスチレン系ブロック共重合体を展開する代表的メーカー。用途・地域ごとの供給グレードは最新資料で確認する。
株式会社クラレHYBRAR 5000シリーズビニル結合リッチSISを展開し、制振、粘着、スポーツ用品、シーリング等に用いられる。
日本ゼオン株式会社QuintacSIS系ブロック共重合体の代表ブランドとして知られ、粘着剤、衛生材料等に使用される。
TSRC CorporationVECTOR等SIS、SBS等のスチレン系ブロック共重合体を供給する。個別グレードの地域供給と規制対応を確認する。
LCY Chemical Corp.Globalprene等スチレン系ブロック共重合体を展開する。SISの品種・供給状況は最新カタログで確認する。

関連キーワード

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