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『化学⑫』汎用樹脂⑤ABS樹脂(ABS)とは  河東 丈二

  • nakata513
  • 2022年11月28日
  • 読了時間: 3分

更新日:2022年11月29日


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ABS樹脂(acrylonitrile butadiene styrene copolymer、ABS)は、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンからなる熱可塑性樹脂の総称です。

ABS樹脂の優れた物性は、構成する3種類のモノマーの特性に由来しておりまして、アクリロニトリルは機械的強度や耐熱性を、ブタジエンは耐衝撃性を、スチレンは流動性を付与しています。

今、お話ししました様にABS樹脂は3種類のモノマー単位からなるのですが、技術的にはポリスチレンに代表される「スチレン系樹脂」に分類されています。

ポリスチレンは流動性(成形加工性)に優れるものの、機械的強度や耐熱性では劣るため、様々な改質技術が検討されてきました。実はABSも、その改質技術の成果の一つです。

ポリスチレンの耐衝撃性を上げるために、ゴム成分を添加するという手法は古くから行われてきました。

その代表例が、「耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)」であり、ゴム成分には「ポリブタジエン」を用い、これにスチレンをグラフト共重合させたものです。

他方、ポリスチレンの機械的強度を上げる手法として用いられたのは、「アクリロニトリル」を共重合するという手法で、「アクリロニトリル―スチレン樹脂(AS樹脂)」は使い捨てライターのガスボンベ部分などに用いられています。

ABS樹脂は、この「ゴム成分を添加する」という手法と、「アクリロニトリルを共重合する」という手法を組み合わせる事で、耐衝撃性や機械的強度、耐熱性の向上に成功し、ポリスチレンの弱点を克服した材料なのです。

特に耐衝撃性(アイゾット衝撃強さ)については、ABS樹脂はポリスチレンの40倍もの大きさを誇り、改質の効果が存分に発揮されています。

このABS樹脂における物性というものは、3種のモノマーの共重合により得られる訳ですが、一口に共重合といいましても、様々な形式が存在します。

モノマーがランダムに配列した「ランダム共重合体」、モノマーが交互に配列した「交互共重合体」、連続するモノマー単位(ブロック)同士が結合した「ブロック共重合体」、あるブロックから別のブロックが枝分かれした「グラフト共重合体」などの形式が挙げられます。

⁂ABSの共重合体をもっと勉強したい方は弊社のウェブサイトの樹脂の知識で詳しく書いておりますので、そちらをご参考お願い致します。


ABS Joji Kawahigashi

ABS resin (acrylonitrile butadiene styrene copolymer, ABS) is a general term for thermoplastic resins composed of acrylonitrile, butadiene, and styrene.

The excellent physical properties of ABS resin are derived from the characteristics of the three types of monomers that make it up. Acrylonitrile gives mechanical strength and heat resistance, butadiene gives impact resistance, and styrene gives fluidity.

As I just mentioned, ABS resin consists of three types of monomer units, but technically it is classified as a "styrene resin" represented by polystyrene.

Although polystyrene is excellent in fluidity (moldability), it is inferior in mechanical strength and heat resistance, so various modification technologies have been investigated. In fact, ABS is also one of the results of this modification technology.

Adding rubber components to polystyrene has been used for a long time to increase its impact resistance.

A typical example is "high-impact polystyrene (HIPS)", which uses "polybutadiene" as the rubber component and graft-copolymerizes it with styrene.

On the other hand, the method used to increase the mechanical strength of polystyrene is the method of copolymerizing "acrylonitrile", and "acrylonitrile-styrene resin (AS resin)" is used in gas cylinders of disposable lighters. .

By combining the technique of adding a rubber component and the technique of copolymerizing acrylonitrile, ABS resin has succeeded in improving impact resistance, mechanical strength, and heat resistance, and overcomes the weaknesses of polystyrene. It is a material that has been overcome.

In terms of impact resistance (Izod impact strength) in particular, ABS resin boasts 40 times the size of polystyrene, and the effect of modification is fully demonstrated.

The physical properties of ABS resin are obtained through the copolymerization of three types of monomers, but there are various forms of copolymerization.

"Random copolymers" in which monomers are randomly arranged, "alternating copolymers" in which monomers are alternately arranged, "block copolymers" in which consecutive monomer units (blocks) are linked together, one block to another There are forms such as "graft copolymers" in which the is branched.

 
 
 

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