BR – Polybutadiene

Properties

ポリブタジエンゴム（BR、PBD）は最も安価で大量の合成汎用エラストマーの一つで、時には天然ゴム（NR）の代替としても使用されています。 このゴムは、通常、非極性溶媒中で、1,3-ブタジエンのアニオン重合または配位重合によって製造される。 後者は、分子量（MW）の厳密な制御と優れた立体規則性の両方を可能にするため、しばしば選択される方法である1。 1,3 ブタジエンは、成長するポリマー鎖に 3 つの異なる方法で入ることができ、下の図に示すように、3 つの構造異性体シス-1,4、トランス-1,4 およびビニル-1,2 が生じます。

1,4 ブタジエンおよびトランス 1,4 ブタジエンはどちらもガラス転移温度が約 -107°C という同様に低いのに対し、ビニル 1,2 は 0°C という非常に高い Tg を持っており、ほとんどのエラストマー応用に適していません。 シス型とトランス型のPBDは、Tgが似ているにもかかわらず、機械的特性や用途が大きく異なっています。 例えば、シス-1,4リッチPBDは結晶化度が非常に低く、融点が最も低いのに対し、トランス-1,4含量の高いポリブタジエンは結晶化度がはるかに高く、硬くて柔軟性に欠ける。

ブタジエンゴムは通常、硫黄系によって硬化し、しばしば他のポリマーやオイル、充填剤、架橋剤、抗酸化剤などの添加物と複合されて、エラストマー特性を多目的に変化させることが可能である。

ブタジエンゴムは、油、ガソリン、炭化水素系溶剤に対する耐性がない。 また、熱酸化劣化しやすいポリマー骨格に二重結合があるため、耐熱性に劣り、オゾンにも侵されやすい。 この劣化は一般に酸化的な架橋によって起こり、脆化の原因となる。

COMMERCIAL IR/NR Elastomers

ポイブタジエンラバーの主要メーカーは、Firestone、Cray Valley、旭化成、GoodYear、Lanxessなどである。 ポリブタジエンの種類には、ハイシス、ミディアムシス、ローシスの3種類があります。 これらのうち、中シスゴムは最も人気のあるグレードです。

Applications

シスポリブタジエンゴムの主な用途は、タイヤである。 トラクション、転がり、耐摩耗性などの性能を最適化するために、通常、天然ゴムやSBRなどの他のエラストマーと複合化されます。 その他の用途としては、ゴルフボールの芯材、サンドブラスト用ホースのインナーチューブ、空気圧ホースや水道ホースのカバーなどがあります。 また、ポリブタジエンは、プラスチック、特に耐衝撃性ポリスチレン（HIPS）やアクリロニトリル-ブタジエン-スチレン（ABS）の強靭化剤としても使用されています。

高ビニルおよび高トランスポリブタジエンは、はるかに小規模で生産され、はるかに小規模で使用されている。 たとえば、高ビニルPBDは反発弾性を向上させるために高級タイヤに使用されることがありますが、高トランスPBDはゴルフボールの外層に使用されます。