エボナイト
エボナイトは、天然ゴムを長期間加硫させることで得られる、一般的に硬質ゴムまたはバルカナイトとして知られる素材のブランド名です。エボナイトには、25%から80%の硫黄と亜麻仁油が含まれている場合があります。[ 1 ] [ 2 ]その名称は、 黒檀の人工代替品として意図されていたことに由来しています。この素材はバルカナイトとも呼ばれていますが、[ 3 ]この名称は正式には鉱物のバルカナイトを指します
チャールズ・グッドイヤーの弟、ネルソン・グッドイヤーは、エボナイト複合材料の化学反応について実験を行いました。1851年、彼は酸化亜鉛を充填剤として使用しました。[ 4 ]ヒュー・シルバーがその名称を命名しました。[ 5 ]
特性
硬質ゴムポリスルフィドエラストマーの技術的特性は、硫黄含有率、加硫温度、加硫継続時間などの要素によって決まります。基本的に、硫黄が二重結合に付加して分子内環構造を形成する反応で、硫黄の大部分は分子内付加により高度に架橋されます。硫黄含有量が最大40％に達するため、膨潤を防ぎ、誘電損失を最小限に抑えることができます。硫黄含有量が約35％のとき、最も強力な機械的特性と最高の耐熱性が得られ、硫黄含有量が30％のとき、最も高い衝撃強度が得られます。室温での硬質ゴムの剛性は、分子内硫黄原子間のファンデルワールス力によるものです。温度を徐々に上昇させると、分子振動が増加し、ファンデルワールス力を克服して弾性を与えます。硬質ゴムの密度は、含有量の混合物に依存し、約1.1～1.2です。硬質ゴムは再加熱すると形状記憶効果を示し、一定の範囲内であれば比較的容易に形状を変更できます。硫黄含有量に応じて、硬質ゴムの熱可塑性転移温度または軟化温度は70～80℃（158～176°F）です。
この材料は脆いため、例えばバッテリーケースなどに使用すると問題が生じます。バッテリーケースでは、硫酸の漏出を防ぐためにケースの完全性が不可欠です。現在では、カーボンブラックを充填したポリプロピレンが一般的に代替されています。
紫外線と日光への曝露
硬質ゴムは日光の紫外線の影響を受けて酸化します。その後、湿気にさらされると、表面の遊離硫黄と水が結合し、吸湿性の高い硫酸塩と硫酸が表面に生成されます。硫酸塩は空気中の水分を凝縮し、表面に良好な濡れ性を持つ親水性の膜を形成します。 [ 6 ]これらの経年劣化により、表面は徐々に灰緑色から茶色に変色し、表面電気抵抗が急速に低下します。
汚染
汚染されたエボナイトは、電子機器への使用時に問題を引き起こしました。製造工程において、エボナイトは金属箔の間に巻かれ、箔が剥がされると金属の痕跡が残りました。電子機器への使用においては、これらの金属粒子を除去するために表面が研磨されました。[ 7 ]
用途
硬質ゴムは20世紀初頭のボウリングのボールに使用されていましたが、他の材料に取って代わられて段階的に廃止されました（エボナイトの名称はポリマーボールの大手メーカーの商標として残っています）。[ 8 ]電気プラグ、タバコパイプのマウスピース（ルーサイトと競合）、釣りのリール、ホッケーのパック、万年筆[ 9 ] [ 10 ]の胴体とペン先、サックスとクラリネットのマウスピース、湿度に安定したクラリネット全体に使用されました。[ 11 ] [ 12 ]硬質ゴムはキャスターの車輪の材料としてよく見られます。また、摩擦帯電系列の負の端にあるか負の端に近いため、物理の授業で静電気を実証するためによく使用されます。
硬質ゴムは長年にわたり自動車用バッテリーのケースに使用されており、ポリプロピレンなどの高強度プラスチックが代替された後も、黒色が伝統的な色として定着していました。現在のモデルは完全にプラスチック製であることが知られていますが、エース社（現在はニューウェル・ラバーメイド傘下）のヘアコームにも数十年にわたって硬質ゴムが使用されていました。[ 13 ]
エボナイトは、希塩酸を含む様々な容器（主に貯蔵容器）の防錆ライニングとして使用されています。フッ化水素酸を室温以上の温度で、または長期間貯蔵すると、泡が発生します。 [ 14 ]
こちらも参照
参考文献
- ^ 「Hartgummi (Ebonite)」（ドイツ語）。2014年12月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年11月30日閲覧
- ^ 「eboDUST エボナイト/硬質ゴムダスト」 。 2014年12月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年11月30日閲覧。
- ^ Merriam-Webster (2002) [1961]、「vulcanite」、Webster's Third New International Dictionary、完全版、スプリングフィールド、マサチューセッツ州、米国：Merriam-Webster。
- ^シーモア、レイモンド・ベネディクト；ディーニング、ルドルフ・D. (1987).高分子複合材料の歴史. VSP. p. 374.
- ^ 「ICE仮想図書館」 .土木学会議事録. 189 (1912). 土木学会: 353. 1912年1月. doi : 10.1680/imotp.1912.16587 . 2019年2月12日閲覧。
- ^ 「ゴムとプラスチック製の物品のケア - CCIノート15/1」。CCIノートシリーズ15（現代素材と産業コレクション）。カナダ保存協会。2015年9月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年8月28日閲覧。
- ^ Cooper, Dennis L. (2018-10-03), Bhowmick, Anil K.; Hall, Malcolm M.; Benarey, Henry A. (eds.), "Hard Rubber Compounds" , Rubber Products Manufacturing Technology (1 ed.), Routledge, pp. 795– 800, doi : 10.1201/9780203740378-26 , ISBN 978-0-203-74037-8、S2CID 198385857 、 2021年5月30日取得
{{citation}}: CS1 maint: ISBNによる作業パラメータ（リンク） - ^ 「ボウリングボール：詳細な概要」『ボウリング・ディス・マンス』 。2015年8月29日閲覧。
- ^ 「エボナイトとは何か？」 Unsharpen . 2021年7月19日閲覧。
- ^ 「エボナイト」 . fountainpen.it . 2022年4月2日閲覧。
- ^ 「木管楽器と金管楽器の記事：音楽室」www.wwbw.com。
- ^ 「グレナディラ神話」www.rclarinetproducts.com . 2025年9月11日閲覧。
- ^硬いゴム製の櫛を見分ける簡単な方法は、表面の一部を強くこすり、すぐに匂いを嗅ぐことです。エボナイトに含まれる硫黄分に起因する硬いゴムの匂いは、通常一時的に感じられます。櫛を熱い水道水に浸すことで、同様の効果が得られることがよくあります。
- ^ 「エボナイトおよびその他のさまざまな材料の耐薬品性チャート」（PDF）。
