加硫、架橋 cure,vulcanization

原料ゴムに硫黄やその他の架橋剤、加硫促進剤を加え、加熱などの処理をしゴム分子鎖を化学結合で結ぶ反応、またはその操作のことを加硫(架橋)といいます。その結果、三次元網目(架橋)構造が形成されます。

20070407160240_3

一般に「ゴム」と呼ばれるものは、大きく分けて原料ゴム(生ゴム)と加硫(架橋)ゴムがあります。原料ゴムはほとんど弾性がなく用途は限定されています。それに対して、加硫(架橋)ゴムは、「エラストマー」と呼ばれる弾性体で、そのゴム弾性を有効利用し今日の様々な分野で使用されています。

原料ゴムから加硫(架橋)ゴムが作られますが、その過程でもっとも重要なのは、ゴムの加硫(架橋)反応です。ゴムは加硫(架橋)によってはじめてエラストマー(ゴム弾性体)となります。

加硫は、1939年、グッドイヤーによって発明されました。そのサンプルを手に入れた英国人ハンコックが1年以上かけて加硫の最適条件を研究し「チェンジ(chang)」と名付けて加硫の特許を取得しました。その後、あるゴム工場の経営者からchangeよりももっといい呼称をと勧められ、古代ローマ火の神ヴァルカンからvulcanizationと名付けられ、現代でも使用されています。

加硫と架橋

ゴムの分野では、加硫と架橋(反応)を同意語として扱っておりますが、加硫はその字の如く硫黄を加えることで、硫黄以外の様々な架橋方法がある今日では、硫黄による架橋のみを加硫と限定するようになってきました。最近のゴム関連書籍でも加硫という単語は限定的ですが、現場などでは日常的に加硫という用語を、様々な架橋反応を総称した意味として使用されており、厳密な区別がされていないのが現状です。


関連用語
ほとんどの用語で、加硫は架橋、vulcanizationはcureと置き換えることができる。
crosslinking:架橋
 →2つ以上のゴム分子鎖間、あるいは同一ゴム分子鎖内を化学結合で結ぶ反応、またはその操作。その結果、3次元網目(架橋)構造が形成される。
network structure:網目構造
 →多数の高分子鎖が互いに橋かけ(架橋)されて三次元的に網目状になった分子構造。ゴム弾性をもつ物体にみられる。
three-dimensional network structure:三次元網目構造
after cure,after vulcanaization:後加硫(あとかりゅう)
 →加硫が終わっても、残留熱で加硫がまだ進行すること。または加硫製品が熱が加わったり動的に使用されて加硫が進行すること。生産効率のために加硫工程を2回に分けた後の加硫工程、二次加硫のことをいう場合もある。
sulfur:硫黄
sulfur vulcanization:硫黄加硫、加硫
 →硫黄を添加して架橋すること。単に加硫ともいう。
peroxide crosslinking:パーオキサイド架橋、過酸化物架橋
 →二重結合をもつジエン系ゴムだけでなくフッ素ゴムやEPMなどの飽和ゴムをも架橋することができる。
peroxide cure,peroxide vulcanization:パーオキサイド加硫
 →パーオキサイド架橋とおなじ。ゴム業界用語
ionic crosslinking ionic vulcanization:イオン架橋
primarry cure:一次加硫
 →生産性の効率のため、最適加硫まで行わず、最終加硫部分を後に残すこと。
secondary cure,post cure:二次加硫
 →一次加硫したものをさらに最適加硫までおこなう加硫工程。後加硫のことをいう場合もある。
hot water cure:温水加硫
 →ゴムロールなどの成形で加硫缶に加圧された熱水を満たして加硫する方法
chemical crosslinking:化学架橋
 →ゴム分子鎖が化学結合(共有結合、イオン結合)による架橋。
physical crosslinking:物理架橋
 →ゴム分子鎖の絡み合いによる架橋と、ゴム分子鎖の一部の結晶化などにより生成した微少な固体相(結晶相、非晶相)による架橋。
crosslinking point,crosslink:架橋点
 →網目構造中でゴム分子鎖が橋かけされている点。
crosslinking site monomer:架橋点モノマー
 →二重結合をもたない飽和ゴムに架橋反応を付与する目的で共重合されるモノマー。EPDMの第3成分のジシクロペンタジエンなど。
crosslinking density:架橋密度
 →加硫ゴムの単位体積または単位質量あたりの架橋点の数。
mold cureing:型加硫、金型加硫
 →金型中のキャビティに配合ゴムを入れ、プレス加熱することによって所定のゴム製品を成形すると同時に加硫すること。
vulcanization temperature,cure temperature:加硫温度
 →加硫操作を行う温度。
cure oven:加硫オーブン
vulcanizar,autoclave,valcanizing pan:加硫缶
valcanizer:加硫機
vulcanization mechanism:加硫機構
curing curve,vulcanization curve:加硫曲線
curing system,vulcanization system:加硫系
vulcanized rubber:加硫ゴム
vulcanizing agent,curing agent,curatives:加硫剤
vulcanization time,cure time:加硫時間
cure test:加硫試験
cure meter:加硫試験機
rheometer:レオメーター
curelastometer:キュラストメーター
state of cure:加硫状態
vulcanization splice:加硫接合
 →加硫接着
vulcanization adhension:加硫接着
vulcanization accelerator:加硫促進剤
accelerator activator:加硫促進助剤
retarder:加硫遅延剤
rate of cure:加硫速度
degree of cure:加硫度
curing bag:加硫バック
undercure:加硫不足
reversion:加硫戻り
vulcanizing drum:加硫用ドラム
vulcanized latex:加硫ラテックス
curing range:加硫領域
cure site:キュアサイト
curing tube:キュアリングチューブ
covulcanization,co-curing:共加硫、共架橋
covalent bond crosslinking:共有結合性架橋
balanced cure:均衡加硫
metal bath cure:金属浴加硫
high dispersing sulfur:高分散性硫黄
pan cure:粉蒸し加硫
colloid sulfur:コロイド硫黄
optimum cure:最適加硫
zinc oxide cure:酸化亜鉛加硫
magnesium oxide cure:酸化マグネシウム加硫
room temperature cure,air curing:自然加硫
room temperature vulcanization:室温加硫、常温加硫
rezin cure:樹脂加硫
silane crosslinking:シラン架橋
swan neck press,goose neck press,openside press:スワンネック式加硫プレス
total sulfur:全硫黄
premature cure:早期加硫、スコーチ
set up,scorching:スコーチ、早期加硫、焼け

(以下つづく)