合成ゴムと接着剤 その1
１．ゴムとプラスチックの違い
「ゴム」と聞いて連想する物は、ゴムボール？、輪ゴム？、タイヤ？等々。我々の生活環境の中では余りに馴染み深く、故に日頃殆ど意識する事はない。南方のゴムの樹から採取される樹液から精製した天然ゴムは、古より我々の日常生活に大きく貢献してきた、天然の高分子材料である。この「ゴム」と称する高分子材料は、通常我々がイメージするプラスチックと何処がどう違うのか？。簡単に説明すると、以下の如くである。
ゴムとプラスチック（特に熱可塑性プラスチック...熱を加えると柔らかく、冷えると堅くなる性質の物）は似た性質を持ち、共に、高温域では柔らかく、低温域では堅くなる。これは、高分子材料の構造に起因して、分子鎖（分子が鎖のように?がった状態）の内部分子の動きが温度により影響され、高温域では「動き易く」、低温域では「動き難く」なるための現象である。高分子材料により概ねその温度域は決まっており、柔らかい状態から堅い状態に変化する温度を、ガラス転移点と言う。つまり、この温度以下では、ガラスのように堅くなってしまうのである。ゴムは一般的に、このガラス転移点がマイナス温度領域に有り、低温域でも柔らかい性質を維持するものである。
もう一つの違いは、柔らかくなる高温域での性質である。熱可塑性プラスチックは、高温域では溶融、或いはメルトという流動性を持った性質に変わるが、ゴムは溶融せず、従って流動性は発現しない。ゴムは、ガラス転移温度以上であれば、特有の柔らかさ（弾性）を保持し、その弾性が大きく変化する事はない。いわゆる、ゴム弾性である。
以下に、一般的なゴムの種類を紹介する。
２．ゴムの種類
- ①天然ゴム（NR）
- ゴムの樹から採取される樹液を精製して得る。化学的成分は炭素と水素のみであり、その後開発された合成ゴムの基本となるものである。弾性や耐摩耗性に富み、タイヤ、ベルト、ホースなどに使用される。
- ②イソプレンゴム（IR）
- 天然ゴムを手本として化学的に合成されたゴムである。天然ゴムと同じ化学構造を持ち、且つ、人工的であるがため不純物を含まず、無色透明である。性質と用途は天然ゴムと殆ど同じであるが、他のゴムとのブレンド用としても利用される。
- ③ブタジエンゴム(BR)
- ブタジエンのみの共重合体である。重合の形態により性質は異なるが、その代表的なものは耐摩耗性、反発弾性、耐老化性、低温特性などに優れており、工業的な用途は極めて広範である。代表的な汎用ゴムの一つである。
- ④スチレンブタジエンゴム（SBR）
- スチレンとブタジエンの共重合体である。天然ゴムの代替品として開発され、工業的に最も多量に生産されている合成ゴムである。
- ⑤クロロプレンゴム（CR）
- 分子構造の中に塩素原子を含み、これがゴムに若干の難燃性を付与する。特に分子間の凝集力が強く、低温域で結晶化し易い性質を持つ。この凝集力の強さを利用し、古くより接着剤として多用されているが、火災時に塩素ガスが発生するなどの理由で、昨今は忌避される傾向にある。
- ⑥ニトリルゴム
- ブタジエンとアクリロニトリルの共重合体である。アクリロニトリルを含む合成ゴムは耐油性に富み、Ｏリングやオイルシールに使用される。ブタジエンとアクリロニトリルの含有量によって性能が左右され、ブタジエンが多いと柔らかく耐寒性が向上し、アクリロニトリルが多いと、耐熱性や耐油性が向上する。
- ⑦ブチルゴム（IIR）
- イソプレンとイソブチレンの共重合体である。二重結合が少ないため加硫し難く、粘着性がある事からシールテープ等に利用される。また変わった処では、各種防振材や衝撃緩衝材にも利用されている。
- ⑧エチレンプロピレンゴム（EPDM）
- エチレンとプロピレンの共重合体に第三成分を加えた、三元重合体である。耐候性、耐寒性、耐溶剤性、耐薬品性等に優れており、自動車用を始め、工業用としてその用途は極めて広範である。
以上が主な合成ゴムの種類であるが、この他にも、ウレタンゴム（AU、EU）、シリコンゴム（VMQ,FVMQ）、アクリルゴム（ACM）、フッ素ゴム （FKM,FEPM,FFKM）、水素化ニトリルゴム（HNBR）、クロルスルホン化ポリエチレンゴム（CSM）、多硫化ゴム等々があり、工業的に、プラスチックとは違った役割を担っている。
３．ラテックス
ラテックスとは、本来は、ゴムの樹から採取される乳液状の樹液の事を指す言葉であるが、合成ゴムが乳化重合されるようになり、媒体（水）の中に高分子物質が安定して分散している物を、ラテックスと呼称するようになった。いわゆる、エマルションと同義語である。
ラテックスの種類
ラテックスには、概ね以下の三種類がある。
- ゴムの樹から産出される天然ゴムの樹液
- 乳化重合法により生産される合成ゴムラテックス。
- 固形ゴムを水中に乳化分散した、人口ラテックス。
