クレイトン（ポリマー）

クレイトンは、クレイトンポリマー社が製造し、ゴムの合成代替品として使用される高性能エラストマーの商標です。クレイトンポリマーは、柔軟性、高い牽引力、密閉性など天然ゴムの多くの特性を備えながら、耐熱性、耐候性、耐薬品性が向上しています。

クレイトンポリマーの起源は、第二次世界大戦中に米国政府が資金提供した合成ゴム（GR-S）プログラムに遡り、天然ゴムの代替品として合成スチレンブタジエンゴム（SBR）の国内供給能力を開発し確立することを目指していました。^[1]

シェル石油会社は、合成スチレンブタジエンゴムを製造するために建設されたカリフォルニア州トーランスの施設を米国政府から購入しました。^{[2]同社はエラストマー部門を設立し、最終的にはクレイトン社となりました。シェル石油会社は、マレー・ラフトグラスと}ノーマン・R・レッグの技術的リーダーシップの下、1950年代にエラストマーの製品ポートフォリオを拡大しました。 [ ^{3 ]}

シェルが1998年12月に発表した売却計画の一環として、クレイトンのエラストマー事業は2000年にプライベートエクイティファームのリップルウッドホールディングスに売却された。 ^{[5] [6]}クレイトンは2009年12月17日にIPOを完了し、独立した上場企業となった。^[7] 2021年、クレイトンの従業員は「次世代バイオベース粘着剤革命TM」でASCイノベーション賞を受賞した。^[8]クレイトンの従業員がASCイノベーション賞を受賞

クレイトンポリマーは、ポリスチレンブロックとゴムブロックからなるスチレンブロック共重合体(SBC)です。ゴムブロックは、ポリブタジエン、ポリイソプレン、またはそれらの水素化等価物から構成されています。両端のポリスチレンブロックがゴムブロックで結合されたトリブロックは、SBC で見られる最も重要なポリマー構造です。ゴムブロックがポリブタジエンで構成されている場合、対応するトリブロック構造は、ポリ (スチレン-ブロック-ブタジエン-ブロック-スチレン) で、通常 SBS と略されます。クレイトン D (SBS および SIS) とそれらの選択的水素化バージョンであるクレイトン G (SEBS および SEPS) は、主要なクレイトンポリマー構造です。SBS の微細構造は、TEM顕微鏡写真に示されているように、ポリブタジエンのマトリックス内に規則的に配置されたポリスチレンのドメインで構成されています。

ポリブタジエンブロックのガラス転移温度（T g ）は通常 -90 °C で、ポリスチレンブロックの T gは+100 _{° C}です。したがって、約 -90 °C から +100 °C の間のどの温度でも、Kraton SBS は物理的に架橋されたエラストマーとして機能します。Kraton ポリマーをスチレン由来のブロックの T _gよりも大幅に高い温度、つまり約 100 °C を超える温度、たとえば 170 °C 以上に加熱すると、物理的な架橋が硬いガラス領域から流動性のある溶融領域に変わり、材料全体が流動するため、任意の形状に鋳造、成形、または押し出し成形できます。冷却すると、この新しい形状はエラストマー特性を回復します。これが、このような材料が熱可塑性エラストマー（TPE）と呼ばれる理由です。ポリスチレンブロックは、微細構造内でナノメートルサイズのドメインを形成し、成形された材料の形状を安定させます。材料中のゴムとポリスチレンの比率に応じて、ポリスチレンドメインは球状、円筒状、またはラメラ状になります。Kraton G と呼ばれる水素化 Kraton ポリマーは、温度 (200～230 °C での処理が一般的)、酸化、および UV に対する耐性が向上しています。SEBS と SEPS はポリオレフィンゴムの性質により、ポリオレフィンやパラフィン油との適合性に優れています。

クレイトンポリマーは、パラフィン油、ポリオレフィン、ポリスチレン、ビチューメン、粘着性樹脂、充填剤などのさまざまな他の成分とブレンドされて使用され、ホットメルト接着剤から耐衝撃性透明ポリプロピレン容器、医療用TPE化合物から改質ビチューメン屋根用フェルト、オイルジェル玩具（大人のおもちゃを含む）からおむつの弾性アタッチメントまで、非常に幅広い最終用途製品を提供します。^[9]

アスファルトを柔軟にすることができるので、アスファルトを地下の表面をコーティングする場合や、F1レーストラックのような非常に要求の厳しい舗装用途に使用する場合に必要です。^[10]

クレイトンベースの化合物は滑り止めナイフのハンドルにも使用されています。^{[11] [12]}

自動車業界でKraton G（熱可塑性ゴム）を使用した最も古い商用部品は1970年代でした。^{[13]自動車の}バンパーが時速5マイル（8km/h）の衝撃を吸収し、車の安全装置に損傷を与えないようにするという米国の要件の実施により、1974年のAMCマタドールのフェイシアとして特殊な柔軟なポリマーが初めて自動車に商用で採用されました。^[14]

アメリカンモーターズコーポレーション（AMC）も、AMCイーグルのロッカーパネルエクステンションに流れる、色を合わせたフレキシブルホイールアーチフレアにこのポリマープラスチックを使用しました。^{[15] [16]}これは、AWD車のベースとなったAMCコンコードプラットフォームと比較して、イーグルのトレッドが2インチ広いために必要でした。 ^[17]イーグルのクレイトンボディワークは軽量で柔軟性があり、ガラス繊維製自動車のボディ部品によくあるように寒冷気候でも割れませんでした。^[18]

一部のグレードの Kraton は炭化水素油に溶解して、光ファイバーを含む通信ケーブルの製造に使用される「せん断減粘性」グリースタイプの製品を作成することもできます。

• Lewis, PR (1972年1月). 「sym-SBSブロックポリマーの電子顕微鏡観察」.ポリマー. 13 (1): 20–26. doi :10.1016/0032-3861(72)90030-4.
• 「Kraton G SEBSおよびSEPSポリマーの公式データ文書とアプリケーション」kraton.com。2017年5月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2023年1月13日閲覧。