加硫

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加硫(かりゅう)とは、架橋反応の一種で、ゴム系の原材料(生ゴムなど)を加工する際に、弾性強度を確保するために、硫黄などを加える行程のことである。

1839年、アメリカの発明家チャールズ・グッドイヤー(C.Goodyear)により発見され、1843年にイギリスの発明家トーマス・ハンコック(T.Hancock)により、反応の仕組みが解明された。

反応[編集]

ポリイソプレンへの加硫の模式図

材料の分子内にある多重結合部に反応し、加えられた硫黄を媒介とした分子間結合が、新たに作り出される。この反応により、材料の分子量は増大し、それに伴い、ゴムの弾性や強度が飛躍的に向上する。

ただし、過剰な加硫を行うと、多重結合や分子間の流動性が失われ、弾性が失われる。この性質を利用した材料エボナイトがある。

加硫剤としては、硫黄のほか過酸化物なども使用され、加える化学物質により、様々な特性を持つゴムを製造することができる。加硫剤の働きを促進させる加硫助剤には、無機系の酸化亜鉛酸化マグネシウムなど、有機系のステアリン酸アミン類などが使われる。加硫時間の短縮などの目的で、チアゾール系を中心とした加硫促進剤が添加されることもある。

また、電離放射線を照射することで架橋反応を起こし加硫と同様の効果を得る方法があり放射線加硫と呼ばれている。[1]

用途[編集]

タイヤやゴム製品に使用される。スチールラジアルタイヤに入れられている鋼線は鋼とゴムは接着性が良くないので銅めっきが施されている。加硫によってゴムに数%含まれる硫黄と銅が強力なイオン結合を形成する。1970年代のスティールラジアルタイヤのワイヤは銅メッキで、現在はより強度があるブラス(真鍮)メッキになった。ブラスメッキは銅と亜鉛を陽極に並べてメッキする。最近は鋼線とゴムとの接着をナフテン酸コバルトというものを介在させる界面活性剤で解決する方法が見付かったが環境に悪影響を与える可能性がある。

関連項目[編集]