◎第２◎第２回合成ゴムについて

１．２．２ 合成ゴム
合成ゴムは、その使用目的に合わせて多岐にわたるさまざまな種類が開発されています。
その分類方法について、以下に述べます。
ａ．主鎖の二重結合の有無による分類
主鎖に二重結合を含むジエン系ゴム（原料モノマーとしてジエン系モノマーを使用）
重合

ＣH2＝ＣH－ＣH＝ＣH2（ＣH2─ＣＨ＝ＣＨ─ＣＨ2）nモノマー（ブタジエン）

ポリマー（ブタジエンゴム）と含まない非ジエン系ゴムに分けられます。ブチルゴム（ＩＩＲ）は主鎖に架橋サイトとしてイソプレンをごくわずか共重合してありますが、非ジエン系ポリマーとして扱っています。
表２．１ジエン系ゴムと非ジエン系ゴム

ジエン系ゴム非ジエン系ゴム

天然ゴム（ＮＲ）

ブチルゴム（ＩＩＲ）

イソプレンゴム（ＩＲ）エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ，ＥＰＤＭ）

ブタジエンゴム（ＢＲ）

ウレタンゴム（Ｕ）

スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）

シリコ－ンゴム（Ｑ）

クロロプレンゴム（ＣＲ）クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）

アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）

塩素化ポリエチレン（ＣＭ）アクリルゴム（ＡＣＭ）
エピクロヒドリンゴム（ＣＯ，ＥＣＯ）
フツ素ゴム（ＦＫＭ）（ ）内はＪＩＳによる略号
ｂ．用途による分類
タイヤに用いるゴム（ＮＲ，ＩＲ，ＳＢＲ，ＢＲ）を汎用ゴム、その他のゴムを特殊ゴムと呼んでいます。
ｃ．ＪＩＳ

Ｋ６３９７

による分類

ＪＩＳでは、化学構造をもとにゴムの分類を定めています。主鎖の構造でゴムをグル－プ分け（大分類）してあり、原料ゴムの特徴を知る上で有用です。

表２．２ 分類、略号、化学名及び慣用名（ＪＩＳ Ｋ６３９７原料ゴム及びラテックスの略号）
分類

略号

化学名および慣用名

Ｍグループ

ＡＣＭ

アクリル酸エチル又は他のアクリル酸エステル類と加硫を可能にする少ポリメチレン型の飽和主鎖量の単量体とのゴム状共重合体（アクリルゴム）
ＡＥＭをもつゴム

アクリル酸エチル又は他のアクリル酸エステル類とエチレンとのゴム状共重合体

ＡＮＭアクリル酸エチル又は他のアクリル酸エステル類とアクリロニトリルとのゴム状共重合体

ＣＭ

塩素化ポリエチレン*

ＣＳＭ

クロロスルホン化ポリエチレン

ＥＰＤＭ

エチレンとプロピレンとジエンとのゴム状共重合体

ＥＰＭ

エチレンとプロピレンとのゴム状共重合体

ＥＶＭ

エチレンと酢酸ビニルとのゴム状共重合体

ＦＥＰＭ

四フッ化エチレンとプロピレンとのゴム状共重合体

ＦＦＫＭ

すべての側鎖がフルオロおよびパーフルオロアルキル又はＦＫＭ

フルオロおよびパーフルオロアルキル又はパーフルオロアルコキシ基をパーフルオロアルコキシ基であるゴム状共重合体
側鎖にもつゴム状共重合体
ＩＭ

ポリイソブテン又はポリイソブチレン

ＮＢＭ

主鎖が完全水素化されたアクリロニトリルとブタジエンとのゴム状共重合体

Ｏグループ

ＳＥＢＭ

スチレンとエチレンとブテンとのゴム状共重合体

ＳＥＰＭ

スチレンとエチレンとプロピレンとのゴム状共重合体

ＣＯ

ポリクロロメチルオキシラン（エピクロロヒドリンゴム）

主鎖に炭素とＥＣＯ

エチレンオキシドとエピクロロヒドリンとのゴム状共重合体

酸素をもつゴム

ＧＣＯ

エピクロロヒドリンとアリルグリシジルエーテルとのゴム状共重合体

ＧＥＣＯ

エチレンオキシドとエピクロロヒドリンとアリルグリシジルエーテルとのゴム状共重合体

ＧＰＯ

プロピレンオキシドとアリルグリシジルエーテルとのゴム状共重合体

Ｒグループ

ＡＢＲ

アクリレートブタジエンゴム

主鎖に不飽和ＢＲ

ブタジエンゴム

炭素結合をもＣＲ

クロロプレンゴム

つゴム

ＥＮＲ

エポキシ化天然ゴム

ＨＮＢＲ

水素化されたアクリロニトリルとブタジエンとのゴム状共重合体

ＩＩＲ

イソブテンとイソプレンとのゴム状共重合体（ブチルゴム）

ＩＲ

イソプレンゴム（合成天然ゴム）

ＭＳＢＲ

α‑メチルスチレンとブタジエンとのゴム状共重合体

ＮＢＩＲ

アクリロニトリルとブタジエンとイソプレンとのゴム状共重合体

ＮＢＲ

アクリロニトリルとブタジエンとのゴム状共重合体（ニトリルゴム）

ＮＩＲ

アクリロニトリルとイソプレンとのゴム状共重合体ＮＲ

天然ゴム

ＮＯＲ

ノルボルネンゴム

ＰＢＲ

ビニルピリジンとブタジエンとのゴム状共重合体

ＰＳＢＲ

ビニルピリジンとスチレンとブタジエンとのゴム状共重合体

ＳＢＲ

スチレンとブタジエンとのゴム状共重合体

Ｅ‑ＳＢＲ

乳化重合で合成されたスチレンとブタジエンとのゴム状共重合体

Ｓ‑ＳＢＲ

溶液重合で合成されたスチレンとブタジエンとのゴム状共重合体

ＳＩＢＲ

スチレンとイソプレンとブタジエンとのゴム状共重合体

ＸＢＲ

カルボキシル化されたブタジエンゴム

ＸＣＲ

カルボキシル化されたクロロプレンゴム

ＸＮＢＲ

カルボキシル化されたアクリロニトリルとブタジエンとのゴム状共重合体

ＸＳＢＲ

カルボキシル化されたスチレンとブタジエンとのゴム状共重合体

ＢＩＩＲ

臭素化されたイソブテンとイソプレンとのゴム状共重合体（臭素化ブチルゴム）

ＣＩＩＲ

塩素化されたイソブテンとイソプレンとのゴム状共重合体（塩素化ブチルゴム）

ＱグループＦＭＱ

ポリマー鎖にメチル置換基とフルオロ置換基とをもつシリコーンゴム

主鎖にけい素

ＦＶＭＱ

ポリマー鎖にメチル置換基とビニルとフルオロ置換基とをもつシリコーンゴと酸素をもつゴム

ムＭＱ

ポリマー鎖にメチル置換基をもつシリコーンゴム（ポリジメチルシロキサン）

ＰＭＱ

ポリマー鎖にメチル置換基とフェニル置換基とをもつシリコーンゴム

ＰＶＭＱ

ポリマー鎖にメチル置換基とビニル置換基とフェニル置換基とをもつシリコーンゴム

Ｕグループ

ＶＭＱ

ポリマー鎖にメチル置換基とビニル置換基とをもつシリコーンゴム

ＡＦＭＵ

四フッ化エチレンと三フッ化ニトロソメタンとニトロソパーフルオロ酪酸との主鎖に炭素とゴム状共重合体

酸素および窒ＡＵ

ポリエステルウレタン

素をもつゴムＥＵ

ポリエーテルウレタン

Ｔグループ

ＯＴ

主鎖に硫黄と酸素および炭ポリマー鎖のポリスルフィド結合の間に‑ＣＨ２‑ＣＨ２‑Ｏ‑ＣＨ２‑Ｏ‑ＣＨ２‑ＣＨ２‑基かまたはＲ基（Ｒは脂肪族炭化水素）のいずれかをもつゴム

ＥＯＴ

素をもつゴムポリマー鎖のポリスルフィド結合の間に‑ＣＨ２‑ＣＨ２‑Ｏ‑ＣＨ２‑Ｏ‑ＣＨ２‑ＣＨ
２‑基および通常‑ＣＨ２‑ＣＨ２‑基（場合によっては他の脂肪族基）をもつゴ

ム
Ｚグループ

ＦＺ

主鎖にリンと窒素をもつゴム‑Ｐ=Ｎ‑鎖をもち連鎖中のリン原子に結合したフルオロアルコキシ基をもつ
ゴム

ＰＺ‑Ｐ=Ｎ‑鎖をもち連鎖中のリン原子に結合したアルコキシ（フェノキシおよび置換フェノキシ）をもつゴム*塩素化ポリエチレンは、プラスチックの記号ではＣＰＥである。

ｄ．分子の組成や構造による分類
一種類のモノマー（重合反応により高分子を生成する化合物）からなるものを単独重合体、二種以上の単量体の共重合から得られる生成物を共重合体（コポリマー）と呼びます。共重合とは、二種以上のモノマーを用いて行う重合（モノマーからポリマーを生成する反応）をいいます。共重合をすることで、各成分単独の良さをバランスよく引き出させるだけでなく、それらにない新しい性質が得られる事もあります。また、共重合体はそのモノマー配列により更にランダム共重合体（モノマー配列がランダム）、交互共重合体（モノマーが交互に配列）、ブロック共重合体（モノマーがブロック状に共重合）、グラフト共重合体（一方のモノマーが分岐状に共重合）に分類されます。
モノマーの組合せによって性能を引き出す例としては、ＮＢＲがあります。ブタジエン単体からなる
ポリブタジエンは、ゴム弾性は非常に優れるものの、耐油性がありません。一方、アクリロニトリル単独からなるポリアクリロニトリルは、耐油生はあるが、ゴム弾性がなく樹脂的です。このブタジエンとアクリロニトリルを共重合することで、弾性と耐油性を兼ね備えたＮＢＲができます。
また、共重合によって新しい性質を引き出した例としては、ＥＰＭがあります。ＥＰＭの原料であるエチレンもプロピレンも単独で重合すると、規則正しく分子が配列するため、結晶性を持ったポリエチレンやポリプロピレンとなり、ゴム弾性を示しません。ところが、このニつのモノマーを共重合すると、その比が３/７～７/３の領域では、ゴム弾性を示すＥＰＭが得られます(図 ２．１)。
これは共重合という手段によってモノマーの配列を乱す（不規則にする）ことで、エチレン、プロピレンの持つ結晶性が無くなり、融点のない無定形ポリマーとなるからです。ＰＰ，ＰＥ等は結晶性があるので、ガラス転移温度（分子が自由に動けなくなって硬くなる温度－冷凍状態）が室温より低いにも係わらず樹脂としての挙動を示します。以下（表２．３、図２．１、２．２）をご参照ください。

図２．１ エチレン－プロピレン共重合体の融 点 T m とガラス転移温度Ｔg表２．３ ゴムの分子構造

図 ２．２重合体のモノマー配列（○,●,◎は各々異なるモノマーを表す）（１）単独重合体（例；ＩＲ，ＢＲ，ＣＲ）（１）―○―○―○―○―○-（２）共重合体（２）ａ）ランダム共重合体
２元共重合体（例；ＮＢＲ，ＳＢＲ）―○─●─●─○─●─○─○─

３元共重合体（例；ＥＰＤＭ）

─○―●―●─◎─○─●―◎─ｂ）交互共重合体（例；ＴＦＥ／Ｐ）

─○─●─○─●─○─●─○─ｃ）ブロツク共重合体（例；ＳＢＳ）

─○─○─●─●─●─●─○─

ｄ）グラフト共重合体（例；MGラバー）

─○─○─○─○─○─
●─●─●─●─●