合成ゴムSBRの基礎知識その製造方法と特徴

ものづくりプレス

2025-10-06

ゴムスチレンブタジエンゴム(SBR)

合成ゴムSBRとは？その基本概要

合成ゴム（SBR：スチレン・ブタジエンゴム）は、スチレンとブタジエンを共重合させた代表的な合成ゴムです。天然ゴム（NR）が樹液由来であるのに対し、合成ゴム SBRは石油化学原料から化学的に製造されるため、品質が安定しやすく、配合や製法によって狙った性能を出しやすいのが特徴です。
天然ゴムは低温での弾性や強度に優れますが、熱・オゾン・酸化に弱い側面があります。合成ゴム SBRは耐摩耗性や耐老化性に優れ、コスト面でも量産性が高く、汎用ゴムとして広く使われています。主な用途は、自動車タイヤ（トレッドやサイドウォール）、靴底、ベルト・ホース類、パッキン・シール材、床材など多岐にわたります。

SBRの歴史と開発背景

合成ゴム SBRは、第二次世界大戦期に天然ゴムの供給が不安定になったことを背景に急速に発展しました。欧米で大規模なプログラムが進み、戦後は量産技術の確立とともに汎用ゴムとしての地位を確立。現在も世界のゴム需要を支える基幹材料の一つです。主要生産国はアジア・北米・欧州にまたがり、日本でも大手化学メーカーが自動車・産業用部材向けに幅広く供給しています。

SBRの製造方法（乳化重合と溶液重合）

合成ゴム SBRは大きく「乳化重合（E-SBR）」と「溶液重合（S-SBR）」の二つの方法で製造されます。
乳化重合は、水中で界面活性剤を使ってモノマー（スチレン、ブタジエン）を微小な粒子に分散させ、ラジカル重合を進める方法。設備がシンプルでコスト優位、安定した品質を得やすいのが強みです。一般工業用品やスタンダードグレードのタイヤに広く使用されます。
溶液重合は、有機溶媒中でアニオン重合等を用いて鎖長・マイクロ構造（ビニル含量、スチレン分）を精密に制御できる方法。ヒステリシス損失が低く、低燃費タイヤ向けに求められる転がり抵抗低減やウエットグリップの両立に有利です。
用途選定の目安として、コスト重視・一般物性ならE-SBR、高性能タイヤや特性最適化が必要な用途にはS-SBRが選ばれる傾向があります。

SBRの特徴と他素材との比較

合成ゴム SBRの主な強みは、耐摩耗性・耐老化性・加工安定性です。充てん剤（カーボンブラック、シリカ）との相性がよく、配合設計の自由度が高い一方、耐油性や耐熱性はニトリルゴム（NBR）やエチレンプロピレンゴム（EPDM）に劣る場合があります。
天然ゴム（NR）との比較では、NRは引張強さ・低温弾性に優れ、重荷重や衝撃用途で強みがあります。SBRは耐摩耗・耐老化・コストで優位、均一な品質と成形性により大量生産品に適します。
NBRとの比較では、NBRは耐油・耐燃料性が高く、油圧ホースやシール類に適合。SBRは耐油性は劣るものの、価格と摩耗寿命のバランスが良く、タイヤ・一般産業用品で広く採用されています。
総じて、想定環境（温度、油・薬品、負荷、必要寿命）とコストのバランスで材料を選定し、必要に応じて他ゴム（NR、BR、NBR、EPDM等）とのブレンドや加硫・配合で特性最適化を行うのが実務的です。