特性と用途
ポリブタジエン(BR)合成ゴムの生産量としては、スチレンブタジエンゴム（SBR）に次いで2番目に多い。
タイヤ中のポリブタジエン
ポリブタジエンの主な用途はタイヤで、製造されたポリマーの 70% 以上がトレッドとサイドウォールに使用されます。硬化した BR は、ガラス転移温度 (Tg) が低いため、優れた耐摩耗性 (良好なトレッド摩耗) と低い転がり抵抗 (良好な燃費) をもたらします。
そのため、ポリブタジエンは通常、トレッドコンパウンドとして天然ゴムやスチレンブタジエンゴムなどの他のエラストマーとブレンドされます。
他のポリマーの耐衝撃性改良剤としてのポリブタジエン
ポリブタジエンは、ポリスチレンおよびアクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂 (ABS) の耐衝撃性改良剤としても主要な用途があり、総体積の約 25% がこれらの用途に使用されます。
ゴルフボール中のポリブタジエン
また、その卓越した弾性により、世界中で毎年約 20,000 トンの「高シス」ポリブタジエンがゴルフボールのコアに使用されています。ゴルフボール業界が従来の糸巻きボール技術からツーピースのソリッドコア構造に移行しているように見えるため、この用途は拡大しています。
ハイシスポリブタジエン
このタイプは、シスの割合が高く (通常 92% 以上) [17]、ビニルの割合が少ない (4% 未満) という特徴があります。
遷移金属をベースとしたチーグラー・ナッタ触媒を使用して製造されます。使用する金属によって特性が若干異なります。
コバルトを使用すると分子が分岐するため粘度が低く使いやすい材料が得られますが、機械的強度は比較的低くなります。ネオジムは最も直線的な構造 (したがって、より高い機械的強度) と 98% シスの高い割合を与えます。あまり使用されていない他の触媒には、ニッケルやチタンなどがあります。
低シスポリブタジエン
触媒としてアルキルリチウム（例えばブチルリチウム）を使用すると、典型的にはシス３６％、トランス５４％、ビニル１０％を含む「低シス」と呼ばれるポリブタジエンが生成される。
液体ガラス転移率が高いにもかかわらず、低シスポリブタジエンはタイヤの製造に使用され、他のタイヤポリマーとブレンドされます。また、ゲル含有量が少ないため、プラスチックの添加剤としても有利に使用できます。
高ビニルポリブタジエン
1980 年、日本企業ゼオンの研究者らは、高ビニルポリブタジエン (70% 以上) が、液体ガラス転移率が高いにもかかわらず、タイヤに高シスと組み合わせて有利に使用できることを発見しました。この材料は、アルキルリチウム触媒を使用して生成されます。
高トランスポリブタジエン
ポリブタジエンは、ネオジム、ランタン、ニッケルなどの高シス触媒と同様の触媒を使用して、90% 以上のトランスで製造できます。この材料は、約 80 度で溶けるプラスチックの結晶 (つまり、エラストマーではありません) です。かつてはゴルフボールの外層に使用されていました。現在、それは工業的にのみ使用されていますが、宇部興産のような企業は他の用途の可能性を研究しています。
