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ネオプレン（ポリクロロプレンとも呼ばれる）は、クロロプレンの重合によって製造される合成ゴムの一種です。[ 1 ]ネオプレンは優れた化学的安定性を示し、幅広い温度範囲で柔軟性を維持します。ネオプレンは固体ゴムまたはラテックスとして販売され、ラップトップスリーブ、整形外科用装具（手首、膝など）、電気絶縁材、医療用手袋、液体およびシート状に塗布されるエラストマー膜またはフラッシング、自動車用ファンベルトなど、さまざまな商業用途に使用されています。[ 2 ]
ネオプレンはクロロプレンのフリーラジカル重合によって製造される。商業生産では、このポリマーはフリーラジカル乳化重合によって製造される。重合は過硫酸カリウムを用いて開始される。二官能性求核剤、金属酸化物（例えば酸化亜鉛）、およびチオ尿素が個々のポリマー鎖を架橋するために使用される。[ 3 ]
ネオプレンは、1930年4月17日にデュポン社の科学者によって発明されました。これは、デュポン社のエルマー・K・ボルトンがノートルダム大学の化学教授であるジュリアス・アーサー・ニューランド神父の講演に出席した後のことです。ニューランドはアセチレンの研究中に、二塩化硫黄の上を通すとゴムに似た弾性化合物に固まるゼリー状のジビニルアセチレンを生成しました。デュポン社が大学から特許権を購入した後、デュポン社のウォレス・カロザースは、ニューランド自身とデュポン社の化学者であるアーノルド・コリンズ、アイラ・ウィリアムズ、ジェームズ・カービーと共同で、ニューランドの発見の商業開発を引き継ぎました。[ 4 ]コリンズはモノビニルアセチレンに注目し、それを塩化水素ガスと反応させてクロロプレンを製造しました。[ 5 ]
デュポンは1931年にデュプレンという商標名でこの化合物を初めて販売したが[ 6 ]、当初の製造工程では製品に悪臭が残るため、商業的な可能性は限られていた[ 7 ] 。新しい工程が開発され、悪臭の原因となる副産物がなくなり、製造コストが半減したため、同社はこの材料を最終製品メーカーに販売し始めた[ 7 ] 。この材料の需要は非常に急速に増加し、1932年には約8,000ポンドのネオプレンが生産され、1933年には約52,000ポンドが生産され、この量はその後5年間毎年倍増した[ 8 ] 。
品質管理のため、DuPrene の商標は、デュポン社が販売する材料にのみ適用されるよう制限されていました。[ 7 ]同社自身は DuPrene を含む最終製品を製造していなかったため、1937 年に商標は廃止され、ネオプレンという一般名称に置き換えられました。これは、「この材料は完成した消費者製品ではなく、原料であることを示すため」でした。[ 9 ]その後、デュポン社は自社製品の需要を喚起するために精力的に取り組み、ネオプレンの用途を広く宣伝する技術誌を発行したり、他社のネオプレンベースの製品を宣伝したりするなど、マーケティング戦略を実施しました。[ 7 ] 1939 年までに、ネオプレンの売上は同社に 30 万ドル以上の利益をもたらしました ( 2025 年換算で690 万ドルに相当)。[ 7 ]
ネオプレンの高い引張性能は、その非常に規則的な骨格構造の結果であり、これによりネオプレンは引張荷重下で歪み結晶化を起こす。[ 10 ] 2つのパラメータ（歪み速度と温度）の超弾性モデルは、ネオプレンの機械的応答の多くを正確に捉えることができる。[ 11 ]
アセトンと熱への曝露は、ネオプレンの引張強度と最終伸びを低下させることが示されており、これはおそらく可塑剤の損失と熱曝露中の架橋の増加によるものです。[ 12 ]ネオプレンの熱老化に対する反応は、曝露される最高温度だけでなく、正確な温度-時間プロファイルにも依存します。これは、主ポリマー鎖の切断と酸化架橋という競合する要因の結果です。[ 13 ]鎖切断は、劣化、脆化、および靭性の低下につながります。[14 ]加熱の存在下での酸化反応は、架橋の増加につながり、それが硬化を引き起こします。[ 13 ]これら2つの要因の相互作用が、材料の機械的特性に対する最終的な影響を決定します。ネオプレンの場合は、架橋が支配的であると考えられています。[ 13 ] [ 15 ]
ネオプレンは原子力発電所の電線被覆材の製造に使用されているため、ガンマ線照射がネオプレンの機械的特性に及ぼす影響も調査されている。照射された酸素からのフリーラジカルによって引き起こされる可能性のある鎖切断は、その機械的特性を劣化させる。[ 15 ]同様に、ネオプレンの引張強度、硬度、および極限伸びもマイクロ波照射によって劣化する可能性があり、これは脱硫プロセスにおいて重要である。 [ 16 ]最後に、紫外線照射はネオプレンの機械的特性を低下させることがわかっており、これはネオプレンの屋外用途にとって重要である。[ 17 ]
ネオプレンは天然ゴムや合成ゴムよりも劣化しにくい。この比較的不活性な性質により、ネオプレンはガスケット、ホース、耐腐食性コーティングなどの要求の厳しい用途に適している。[ 1 ]接着剤のベース、電力変圧器設備の遮音材、外部金属ケースのパッドとして、内容物を保護しながらぴったりとフィットさせる用途にも使用できる。炭化水素のみをベースとするゴムよりも燃焼しにくいため、[ 20 ]防火扉のウェザーストリップや、手袋やフェイスマスクなどの戦闘関連の衣服にも使用されている。極端な条件に対する耐性があるため、ネオプレンは埋立地のライニング材として使用されている。ネオプレンの燃焼点は約260 ℃（500 °F）である。[ 21 ]
ネオプレンは、本来の状態では、ゴムや他の固体プラスチックと同様の断熱特性を持つ、非常に柔軟なゴム状素材である。
ネオプレンフォームは多くの用途で使用されており、クローズドセルまたはオープンセルのいずれかの形態で製造されます。クローズドセル形態は防水性があり、圧縮性が低く、高価です。オープンセル形態は通気性があります。これは、ゴムを窒素ガスで発泡させることによって製造され、その際に閉じ込められ分離した小さな気泡が断熱材としても機能します。窒素ガスは、その不活性、難燃性、および幅広い加工温度範囲のため、ネオプレンフォームの発泡に最も一般的に使用されます。[ 22 ]
ポリクロロプレンは医療用手袋に使用されており、ニトリルに比べて優れた伸縮性、快適性、耐久性を備えているため、しばしばその特性が宣伝されている。また、天然ラテックスアレルギーを持つ人にも安全である。
ネオプレンは、小さな水平方向の動きを許容しながら重い荷重を支えるエラストマー製橋梁支承の構成要素として使用されます。 [ 23 ]
ネオプレンは、水上アクティビティ用の保護服を作るのに人気の素材です。発泡ネオプレンは、フライフィッシング用ウェーダー、ウェットスーツ、ドライスーツの断熱材としてよく使われます。この発泡体はかなり浮力があり、ダイバーはウェイトを着用することでこれを補っています。[ 24 ]発泡ネオプレンは圧力で圧縮されます。[ 25 ]
ウェットスーツの中には、ニットの裏地生地にスパンデックスを使用した「スーパーフレックス」タイプもあります。 [ 26 ] [ 27 ]ドライスーツはウェットスーツに似ていますが、より厚く耐久性のあるネオプレンを使用して、極寒の水や汚染された水での着用に適した完全防水スーツを作り上げています。
ネオプレンは、ノートパソコン用スリーブ、タブレットホルダー、リモコン、マウスパッド、サイクリング用パッドなど、ライフスタイル用品やその他の家庭用品に使用されています。
ローズピアノは、 1970年頃にフェルトハンマーからネオプレン製のハンマーチップに変更した後、エレクトリックピアノでネオプレン製のハンマーチップを使用するようになった。[ 28 ]
ネオプレンはスピーカーコーンやドラム練習パッドにも使用されています。[ 29 ]
水耕栽培や通気式栽培システムでは、挿し木やネットカップを使用する際に植物を固定するために、小型のネオプレン製インサートが使用されます。インサートは比較的小型で、サイズは1.5～5インチ（4～13cm ）です。ネオプレンは柔軟性と柔らかさに優れているため、植物の茎を傷つけることなくしっかりと固定でき、植物を支える素材として最適です。また、ネオプレン製の根カバーは、水耕栽培システムの根室への光の侵入を防ぎ、根の成長を促進するとともに、藻類の発生を抑制する効果もあります。
COVID-19の世界的大流行中、ネオプレンは一部の医療専門家によって自家製フェイスマスクに使用できる効果的な素材として認識されました。[ 30 ]ネオプレンを使用している市販のフェイスマスクメーカーの中には、0.1ミクロンという小さな粒子に対して99.9%のろ過率を主張しているところもあります。[ 31 ]コロナウイルスのサイズは平均0.125ミクロンであることが確認されています。[ 32 ]
ネオプレンは、ハロウィーンマスクや顔面保護用マスク、防水自動車シートカバーの製造、液体およびシート状に塗布する弾性屋根膜やフラッシング、車椅子位置決めハーネスの製造用のネオプレン・スパンデックス混合物などに使用されます。
テーブルトップウォーゲームでは、草地、砂地、氷など、自然の地形をプリントしたネオプレン製のマットが人気のゲーム用表面材となっている。耐久性、堅牢性、安定性に優れ、見た目も魅力的であるだけでなく、収納時には丸めて収納でき、広げると平らになるという点も高く評価されている。
ネオプレンは耐薬品性と耐久性に優れているため、特にラテックスの代替品として、食器洗い用手袋の製造に使用されることがある。
ファッションにおいては、ネオプレンはガレス・ピュー[ 33 ] 、バレンシアガ[ 34 ] 、リック・オウエンス、ランバン、ヴェラ・ウォンなどのデザイナーによって使用されている。
ネオプレンにアレルギー反応を示す人もいれば、製造過程で残ったチオ尿素残留物によって皮膚炎を起こす人もいる。 [ 35 ]
ポリクロロプレンの加硫において最も一般的な促進剤はエチレンチオ尿素（ETU）であり、これは生殖毒性物質に分類されている。2010年から2013年にかけて、欧州ゴム産業はETUの使用に代わるより安全な代替品を開発するためのSafeRubberという研究プロジェクトを実施した。[ 36 ]