ゴムの基本的な特性

1. ゴムのような弾力を反射する

ゴムは縦弾性係数（ヤング率）に反映される弾性エネルギーとは異なります。分子ロックの収縮と反発によって生じるエントロピー弾性により、数百パーセントの変形でも復元できる、いわゆる「ゴム弾性」のことを指します。

2. ゴムの粘弾性を反映する

フックの法則によれば、弾性体と完全な流体の中間の特性を持つ、いわゆる粘弾性体。つまり、外力による変形などの作用は、時間と温度条件に支配され、クリープ現象や応力緩和現象を示します。振動時には応力と変形に位相差が生じ、ヒステリシス損失も現れます。エネルギー損失は、その大きさに応じて発熱という形で現れます。さらに、動的現象では周期的な依存性が観察され、これは時間温度変換則に当てはまります。

3. 防振と緩衝の機能があります。

ゴムの柔らかさ、弾性、粘弾性の相互作用により、音や振動の伝達を軽減する能力が実証されています。そのため、騒音や振動公害の軽減対策に利用されています。

4. 温度に大きく依存します

ゴムに限らず、高分子材料の多くの物性は一般に温度の影響を受けますが、ゴムは粘弾性傾向が強く、これも温度の影響を大きく受けます。全体として、ゴムは低温では脆化する傾向があります。高温では軟化、溶解、熱酸化、熱分解、燃焼といった一連の反応が起こることがあります。また、ゴムは有機物であるため、難燃性を有しません。

5. 電気絶縁の特性

プラスチックと同様に、ゴムも元々は絶縁体でした。絶縁皮膜などに適用される場合、配合の違いにより電気絶縁特性も影響を受けます。また、絶縁抵抗を積極的に下げて帯電を防止する導電性ゴムもあります。

6. 老化現象

金属、木材、石材の腐食、プラスチックの劣化と比較して、環境条件によって引き起こされる材料の変化は、ゴム業界では老化現象として知られています。総じてゴムは耐久性に優れた素材とは言い難いです。老化の主な原因は、紫外線、熱、酸素、オゾン、油、溶剤、薬剤、ストレス、振動などです。

7. 硫黄を添加する必要がある

ゴムのポリマーの鎖のようなものを硫黄などの物質でつなぐことを硫黄付加といいます。塑性流動の低減により、成形性、強度等の物性が向上し、使用温度範囲も拡大し、実用性が向上します。二重結合を持つエラストマーに適した硫黄硫化の他に、過酸化物を用いた過酸化物硫化やアンモニウム硫化もあります。ゴム状プラスチックとも呼ばれる熱可塑性ゴムには、硫黄添加を必要としないものもあります。

8. 計算式が必要です

合成ゴムの場合、ポリウレタンなどの配合が必要ない場合は例外となります（架橋剤を除く）。一般にゴムにはさまざまな配合が必要です。ゴム加工技術における「配合の確立」は配合の種類と配合量が重要です。目的や要求性能に応じた実用化の微妙な部分は、各種加工メーカーの技術と言えます。

9. その他の機能

(a) 比重

生ゴムは天然ゴムが0.91～0.93、EPMが0.86～0.87が最も小さく、フッ素ゴムが1.8～2.0が最も大きくなります。実際のゴムは配合によって異なり、カーボンブラックや硫黄の比重は約2、酸化亜鉛などの金属化合物の比重は5.6、有機配合物の比重は約1です。比重は1～2のものが多く、また例外的に鉛粉が充填された防音フィルムなどの重量物もございます。金属や他の素材に比べて全体的に軽いと言えます。

(b) 硬度

全体的に柔らかい傾向にあります。表面硬度が低いものも多いですが、配合によりポリウレタンゴムと同様の硬い接着剤も得られます。

(c) 換気

全体として、空気やその他のガスをシール装置として使用することは困難です。ブチルゴムは非通気性に優れていますが、シリコーンゴムは比較的通気性に優れています。

(d) 防水性

全体的に防水性があり、プラスチックよりも吸水率が高く、熱湯では数十パーセントに達します。一方で、耐水性に関しては、温度、浸漬時間、酸やアルカリの介在などの要因により、ポリウレタンゴムは解水しやすくなります。

(e) 薬剤耐性

全体的に無機薬剤に対する耐性が強く、ほぼすべてのゴムが低濃度のアルカリにも耐えることができます。多くのゴムは、強酸化性の酸と接触すると脆くなります。ただし、アルコールやエーテルなどの有機薬物などの脂肪酸に対しては耐性があります。しかし、炭化水素、アセトン、四塩化炭素、二硫化炭素、フェノール化合物などでは容易に侵入し、膨張や脆弱化を引き起こします。また、耐油性に関しては動植物油にも耐えられるものが多いですが、石油に触れると変形したり膨潤しやすくなります。さらにゴムの種類、配合の種類と量、温度などの要因にも影響されます。

(f) 耐摩耗性

タイヤ、細いベルト、靴などの分野で特に求められる特性です。滑りによる摩耗に比べて、荒い摩耗の方が問題となります。ポリウレタンゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム等は耐摩耗性に優れています。

(g) 耐疲労性

繰り返しの変形や振動に対する耐久性を指します。加熱によるクラックの発生や進行のしにくさを追求していますが、機械的影響による材料の変化も関係しています。SBRは天然ゴムに比べ亀裂の発生に優れていますが、亀裂の成長速度が速く非常に劣ります。ゴムの種類、力の大きさ、変形速度、補強剤などに影響されます。

(h) 強度

ゴムには引張特性（破壊強度、伸び、%弾性率）、圧縮強度、せん断強度、引き裂き強度などがあります。接着剤には、純粋なゴムでかなりの強度を持つポリウレタンゴムのようなもののほか、配合することで改良されたゴムも数多くあります。エージェントと強化剤。

(i) 難燃性

物質が火に触れたときの発火性と燃焼速度を比較することを指します。しかし、滴下、ガス発生の毒性、煙の量も問題となります。ゴムは有機物であるため燃えないわけではありませんが、難燃化も進んでおり、フッ素ゴムやクロロプレンゴムのように難燃性を備えたゴムもあります。

(j) 密着性

全体的に密着力は良好です。溶剤に溶かして接着加工することにより、ゴム系の接着特性が得られる方法です。タイヤとその他のコンポーネントは硫黄の添加に基づいて接合されます。天然ゴムやSBRは、ゴムとゴム、ゴムと繊維、ゴムとプラスチック、ゴムと金属などの接着に実際に使用されています。

(k) 毒性

ゴムの配合には、一部の安定剤や可塑剤に有害な物質が含まれており、カドミウムベースの顔料にも注意が必要です。