【基礎知識】NBRとは?市場、特性、価格、配合設計、製造メーカーを徹底解説

合成ゴムNBR解説 ゴム基礎知識

はじめに

NBR(ニトリルゴム)は、耐油性が高く、自動車部品や医療用手袋、工業用ホースなど幅広い製品に使用される重要な合成ゴムです。
その特性として、耐熱性や機械的強度が挙げられますが、オゾンや紫外線への耐性は低めです。
本記事では、NBRの市場動向や価格、特性、配合設計について解説します。
市場では、自動車産業や医療分野での需要が伸びており、特にアジア地域での生産が活発です。
また、製造工程では、耐久性や柔軟性を高めるための配合が工夫されており、主要メーカーが独自技術を競っています。NBRの特性と応用例を理解することで、業界内の最新情報や技術革新を把握し、効果的な製品開発や材料選定に役立てることができます。
本記事を通じて、NBRについての知識を深め、製造業や研究に役立つ洞察を得ていただければ幸いです。

NBRとは?

(出典)https://www.togawa.co.jp/products/knowledge/type/nbr.html

アクリロニトリルブタジエンラバー(NBR)は、アクリロニトリルとブタジエンの共重合体であり、
特に耐油性に優れた合成ゴムです。このゴムは、1930年代に工業化されて以来、様々な用途で広く使用されています。

NBRの主な特性

  1. 耐油性: NBRは、ガソリンや軽油などの燃料油、作動油や潤滑油に対して非常に優れた耐油性を持っています。これは、アクリロニトリルの含有量によって変化し、一般的には15%から50%の範囲で調整可能です。
  2. 耐摩耗性: NBRは耐摩耗性にも優れており、工業用ホースやOリング、パッキンなどのシール材として多く使用されています。これにより、機械的な部品や自動車部品においても信頼性が高い材料とされています。
  3. 耐熱性と耐老化性: NBRは一般的に耐熱性が良好ですが、アクリロニトリルの比率が高いほど耐熱性が向上します。また、耐老化性も良好であり、長期間使用しても性能が維持されます。
  4. 加工性: NBRは加工が容易であり、さまざまな形状や製品に成形することができます。これにより、自動車部品や工業用品など、多岐にわたる用途で利用されています。
  5. デメリット: 一方で、NBRにはいくつかの短所もあります。例えば、耐オゾン性が低く、オゾンクラックが発生しやすいことや、高温環境下での性能が劣ることがあります。また、非結晶性のため強度を出すためには補強材が必要です。

NBRの用途

  • 自動車部品: NBRは特に自動車産業で重要な役割を果たしています。耐油性が高いため、エンジンやトランスミッションのオイルシール、オイルホース、Oリングなどに使用されます。
  • 工業用品: 工業分野でもNBRは多くの用途があります。例えば、高圧洗浄機や油圧システムで使用されるパッキンやガスケットは、NBRの耐油性と耐摩耗性を活かして設計されています。
  • 電気・電子機器: NBRは電線やケーブルの外装材としても利用されます。耐油性と耐摩耗性に加え、電気絶縁性が求められるため、特に重要な素材です。
  • 消費財: 日常生活でもNBRは見られます。例えば、家庭用のキッチン用品や掃除用具などにも使用されており、その耐久性と柔軟性が求められています。
  • 医療分野: 医療機器や医療用パッキンにもNBRが使用されています。特に、耐薬品性が求められる環境でのシール材として重宝されています。

このように、NBRはその特性を活かして多岐にわたる用途で利用されており、自動車部品から工業用品、さらには消費財や医療分野まで、その需要は非常に広範囲です。

NBRの市場動向

アクリロニトリルブタジエンラバー(NBR)の市場は、近年急速に成長しており、
2024年から2031年にかけて年率4.7%の成長が予測されています。
この成長は、主に自動車産業や航空宇宙産業、工業用部品の需要増加によるものです。
NBRは耐油性と耐摩耗性に優れた合成ゴムであり、この特性が多くの産業での利用を促進しています。

技術革新も市場の成長に寄与しています。製造プロセスの改善や新しい材料の開発が進んでおり、特に環境に優しい生産方法が注目されています。企業はリサイクル可能な材料や低環境負荷のプロセスを採用することで、製品の環境影響を最小限に抑えつつ、生産効率を向上させています。

競争環境も注目すべきポイントです。LANXESS、ゼオン、CNPCなどの大手企業が市場で重要な役割を果たしており、これらの企業は高性能なNBR製品を提供しています。
特にLANXESSは22億ユーロの売上高を記録しており、その影響力は大きいです。
新興企業も競争に参入しており、価格競争や製品の多様化が進んでいます。

地域別では、アジア太平洋地域が市場を主導すると予想されており、この地域は約40%の市場シェアを占める見込みです。急速な工業化と需給増加が背景にあり、北米やヨーロッパもそれぞれ30%と20%のシェアを持つとされています。

NBR市場は、自動車業界や建設業界、機械工業など多岐にわたる用途で利用されており、それぞれのセグメントで特有のニーズがあります。自動車産業ではシーリング材やオイルシールとして使用され、高い耐油性が求められます。建設業界では絶縁体や防水材として利用されるなど、その用途は広範囲にわたります。

今後もNBR市場は成長を続けると予想されており、新しい技術や製品開発が進む中で、企業は競争力を維持するために革新と適応を求められるでしょう。このような市場動向を踏まえた戦略的な投資やパートナーシップが重要となります。

NBRの特性について

NBR(アクリロニトリルブタジエンラバー)は、アクリロニトリルとブタジエンの共重合体であり、特に耐油性に優れた合成ゴムです。以下に、NBRの特性について詳しく説明します。

NBRの特性

NBRの化学的特性は、アクリロニトリルの含有量によって大きく変わります。
一般的に、アクリロニトリルの比率が高いほど、耐油性や耐摩耗性が向上しますが、低温柔軟性は低下します。NBRは通常、15%から50%のアクリロニトリルを含むグレードが市販されています。

名称低ニトリル中ニトリル中高ニトリル高ニトリル極高ニトリル
アクリルニトリル含有量(%)24以下25~3031~3536~4243以上

物理的特性

  • 耐油性: NBRは一般ゴムの中で最も優れた耐油性を持ち、ガソリンや軽油などの燃料油に対しても高い抵抗力を示します。この特性により、自動車部品や工業用シール材として広く使用されています。
  • 耐摩耗性: NBRは耐摩耗性にも優れており、機械的な強度が求められる用途に適しています。
    特にOリングやオイルシールなどのシール材として利用されます。
  • 耐老化性: NBRは老化に対する抵抗力も持ち合わせており、長期間使用しても性能が維持されることが期待できます。

欠点

  • 耐熱性と耐候性: NBRは主鎖に二重結合を含むため、耐熱性や耐候性が劣ります。これにより、高温環境や直射日光下での使用には注意が必要です。
  • 電気特性: NBRは電気絶縁性が低く、電気的な用途には不向きです。
  • オゾンへの感受性: NBRはオゾンによる劣化を受けやすく、オゾンクラックが発生する可能性があります。このため、オゾンを発生させる環境では使用を避けるべきです。

NBRの用途

NBRの典型的な用途には、自動車部品(オイルシール、オイルホース)、工業用シール(Oリング、ガスケット)、および油圧系統や燃料系統で使用されるシール材などがあります。
また、NBRはポリ塩化ビニル(PVC)との相溶性が良いため、両者をブレンドすることで耐オゾン性や耐摩耗性を向上させた製品も存在します。

このように、NBRはその優れた耐油性と機械的特性から、多岐にわたる産業で重要な材料として利用されています。

NBRの価格動向について

NBR(アクリロニトリルブタジエンラバー)の価格動向は、近年の市場の変化や原材料のコスト、需要と供給のバランスに大きく影響されています。
2024年2月のデータによると、NBRの出荷販売単価は前年同月比で7.7%減少し、48.1万円/tとなりましたが、直近1年間では2.4%の上昇が見られました。これは、原材料価格が安定している一方で、需要が高まっていることを示唆しています。

(出典)https://jp.gdfreak.com/public/detail/jp010140003150108006/3

価格動向に影響を与える要因

  1. 原材料費の変動 NBRはアクリロニトリルとブタジエンの共重合体であり、これらの原材料の価格が直接的にNBRの価格に影響します。原油価格や化学製品市場の動向が原材料費に影響を与え、それが最終製品の価格にも反映されます。最近では、合成ゴム全般が原料高によって価格が上昇しており、NBRも例外ではありません。
  2. 需要と供給のバランス 自動車産業や医療分野など、NBRを使用する業界からの需要が高まると、供給不足が生じる可能性があります。特に、自動車部品や医療用手袋などでの需要増加は、NBR市場全体の成長を促進しています。2029年までにはNBR市場が年平均成長率(CAGR)で7.68%成長すると予測されています。
  3. 市場競争と企業戦略 NBR市場には多くの企業が参入しており、それぞれが異なる戦略を持っています。競争が激化する中で、企業はコスト削減や新技術の導入を進めており、これが価格設定にも影響を与えています。また、新興市場への進出や製品ラインの拡充も企業間競争を激化させる要因です。
  4. 経済状況と政策 世界的な経済状況や貿易政策もNBRの価格に影響します。特に、インフラ開発への投資増加や環境規制の強化は、市場に新たな機会を提供する一方で、コスト上昇を招く可能性があります。これらの要因は長期的な価格動向にも影響を及ぼします。

結論

NBR(アクリロニトリルブタジエンラバー)の価格動向は、原材料費、需要と供給、市場競争、および経済状況など多岐にわたる要因によって左右されています。最近のデータでは、一時的な価格下落も見られますが、中長期的には需要増加とともに安定した成長が期待されています。これらの要因を考慮することで、今後のNBR市場についてより深く理解することができます。

NBRの配合設計

NBR(アクリロニトリルブタジエンラバー)の配合設計は、その特性を最大限に引き出すために非常に重要です。NBRは、アクリロニトリルとブタジエンの共重合体であり、特に耐油性に優れた合成ゴムとして知られています。以下に、NBRの配合設計における主要な要素を詳しく解説します。

アクリロニトリル含有量

アクリロニトリルの含有量は、NBRの耐油性や機械的特性に大きく影響します。一般的に、アクリロニトリル含有量が増加すると、耐油性や耐摩耗性が向上し、引張強度や硬さも増加しますが、低温柔軟性は悪化します。したがって、使用目的に応じて最適なアクリロニトリル含有量を選定することが重要です。

補強剤と添加剤

NBRの強度を向上させるためには、カーボンブラックなどの補強剤が必要です。補強剤の種類や量によって物性が変化し、最終製品の性能に直結します。例えば、カーボンブラックを添加することで耐摩耗性や強度を向上させることができますが、その一方で耐候性や柔軟性には影響を及ぼす可能性があります。

加硫系の選択

加硫剤としては硫黄系や過酸化物系が一般的ですが、それぞれ異なる特性を持ちます。低硫黄加硫系は耐熱性を向上させる効果がありますが、加工時の安定性には注意が必要です。

可塑剤とその他の添加剤

可塑剤の添加は、NBRの加工性を改善し、硬度や柔軟性を調整するのに役立ちます。可塑剤は、低温性能を向上させるために特に重要です。また、抗酸化剤や抗オゾン剤の使用は、ゴムの劣化を防ぎ、長期間の使用に耐える製品を作るために不可欠です。

応用と用途

NBRは、自動車部品(燃料ホースやオイルシール)、工業用シール材(Oリング)、靴底など、多岐にわたる用途で利用されています。また、水素化ニトリルゴム(H-NBR)として改良された製品もあり、これにより耐熱性や耐候性が向上しています。

これらの要素を総合的に考慮しながら配合設計を行うことで、NBRの性能を最大限に引き出し、特定の用途に適した材料を開発することが可能になります。各要素のバランスを取ることが成功の鍵となります。

主要なNBR製造メーカー

NBR(アクリロニトリルブタジエンラバー)は、耐油性や耐摩耗性に優れた合成ゴムであり、自動車部品や工業用品など幅広い用途で使用されています。NBRの製造には多くのメーカーが関与しており、それぞれが独自の技術と製品を提供しています。ここでは、主要な製造メーカーについて詳しく見ていきます。

まず、日本ゼオン株式会社は、NBRの主要な製造業者の一つであり、特に「ニポール(Nipol)」ブランドで知られています。ゼオンは、アクリロニトリルの含有量に応じて様々なグレードを提供しており、高ニトリル(36%以上)から低ニトリル(25%未満)まで多様な製品ラインを展開しています。

次に、JSR株式会社も重要なプレイヤーであり、合成ゴム市場において高い評価を受けています。特に、耐油性や耐寒性に優れたNBRを製造しており、自動車部品や工業用ホースなど幅広い用途に対応しています。

ドイツのランクセス社は、NBRの製造においても強力なポートフォリオを持っています。
特に「クライナック(Krynac)」というブランド名で知られる製品群は、高い耐油性と耐候性を特徴としており、中国市場でも新工場を稼働させるなど、積極的な展開を行っています。

これらの企業は、地域ごとの需要に応じた製品開発や市場戦略を展開しており、特に自動車産業や工業用途での需要が高まっています。最近では、水素化ニトリルゴム(H-NBR)の需要も増加しており、これに対応するための新しい製品開発が進められています。H-NBRは、従来のNBRよりも優れた耐熱性や耐オゾン性を持つため、自動車部品や高温環境下での使用が期待されています。

このように、NBR市場は多様なメーカーによって支えられており、それぞれが異なる特性や用途に応じた製品を提供しています。市場競争が激化する中で、各社は技術革新や新製品開発を通じて競争力を維持しようとしています。

まとめ

NBR(ニトリルゴム)は、その優れた耐油性、耐熱性、そして機械的強度から、自動車部品や工業用ホース、医療用手袋など、多岐にわたる用途で活用されています。
市場は年々拡大しており、特にアジア地域での需要増加が顕著です。この背景には、自動車産業や医療分野での利用が拡大していることが挙げられます。一方で、環境規制や原材料価格の変動といった課題もあり、今後の動向を注視する必要があります。

NBRの特性を活かした製品開発には、耐油性や耐熱性を重視した配合設計が鍵となります。
また、各製造メーカーの強みを理解し、最適な素材選定を行うことで、製品の競争力を高めることが可能です。
本記事が、NBRについての理解を深め、実務や学習の一助となれば幸いです。
これを機に、NBRの可能性をさらに探求し、新たな応用分野を開拓していきましょう。

ワタナベ

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