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一目でわかるポリイソプレンはこちら！
最も有名な天然ポリマーの 1 つがポリイソプレン（天然ゴム）で、このゴムを使用したポリカーボネート樹脂の製造が始まりました。 古代マヤ人およびアステカ人はそれをヘベアの木から収穫し、防水ブーツおよびバスケットボールのようなゲームをするのに使用した球を作るために使用した。 このゴムは、伸びたり変形したりしても元に戻る、いわゆるエラストマーと呼ばれるものです。 通常、天然ゴムに架橋処理を施すことで、より優れたエラストマーとなる。

ポリイソプレンはジエン系ポリマーで、炭素-炭素二重結合を2つ含むモノマーから作られるポリマーである。 ほとんどのジエン系ポリマーと同様に、そのバックボーン鎖に炭素-炭素二重結合があります。 ポリイソプレンは、ヘベアの樹液から採取できるが、ジーグラー・ナッタ重合によっても製造できる。 これは、自然がするのとほとんど同じように私たちが作ることができる天然ポリマーの珍しい例です。

ここで、歴史的情報をいくつか紹介しましょう。 第二次世界大戦中、日本は全世界の天然ゴムの供給を断ち切りました。 そして、当時は天然ゴムが主流であったため、連合国は立ち行かなくなったのです。 着陸時の衝撃を吸収するタイヤはもちろん、ゴム製のガスケットやホースがない飛行機を想像してほしい。 今度はトラックや戦車、ジープが同じような問題を抱えていることを想像してみてください。 鉄の車輪で60kmも走るトラックはどんな乗り心地だろう？

そこで、科学が救出に乗り出したのです。 アメリカでは、政府の資金で大規模な取り組みが行われ、あっという間に合成ゴムが誕生しました。 最初に開発されたのはポリイソブチレンでした。 これはかなり良いゴムでしたが（今でもそうですが）、主にガスを通さないという珍しい事実があります（すみません）。 ポリイソブチレンは、タイヤ内に数週間、あるいは数ヶ月にわたって空気を保持できる唯一の市販ポリマーである。

戦争が終わると、天然ゴムは再び全世界で入手できるようになりました。 生産量は急増しました。 しかし、ポリブタジエンやポリクロロプレンといった合成エラストマーの製造にも力を入れました。 ポリクロロプレン（ネオプレンとも呼ばれる）は、ガソリン、ディーゼル、モーターオイルに触れても膨張しないのである。 ポリマー科学におけるもうひとつの素晴らしい進歩です！

では、天然ゴムと合成ゴムは現在どうなっているのでしょうか？ 両者は市場を共有しており、年間およそ2,600万トンという巨大な市場です。 2016年に発表された上のグラフによると、世界全体の生産量のうち、およそ54％が各種合成ゴムである。 残るはなんと46％が天然ゴム。 そして、天然ゴムの素晴らしいところは、その最も重要な種類の再生可能資源である樹木から採れるということです。 母なる自然よ、頑張れ！

これがイソプレンモノマーの外観です。

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ポリイソプレン合成のテスト さて、ポリブタジエンを作ってみたらとてもうまくいったので、今度は自分でポリイソプレンを作ってみたくなったのではないでしょうか。 実は、ポリイソプレンを作る方法は1つだけでなく2つあることがわかりました。 1つはほとんどシス型の繰り返し単位を持つポリマー、もう1つはほとんどトランス型の繰り返し単位を持つポリマーである。 揮発性と可燃性の触媒を使用するため、実験室では安全に細心の注意を払う必要があります。 最初の方法では、シス異性体が得られます。手順を見るにはここを、コピーをダウンロードするにはここをクリックしてください。

異なる触媒と条件を用いた2つ目の方法では、トランス異性体が得られます。 言うまでもなく、この2つのポリマーの性質は大きく異なる。 手順はこちら、コピーはこちらからダウンロードできます。

エラストマーとして使用される他のポリマーには、以下のようなものがある。

    ポリブタジエン ポリイソブチレン ポリ(スチレン-ブタジエン)スチレン） ポリウレタン ポリクロロプレン シリコーン
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