市販ラテックス液を使った、生ゴムのボール作り

こんにちはみなさん。　　　　　　おもしろ！ふしぎ？実験隊です。

少し言葉使いをきちんとしておきたかったので、

補足と、

不正確な言葉を斜線を入れながら書き加えておきます。

（2017・04・17）

あと、文中の

※※2017・10・03追記の部分で、

生ゴムのボールつくりを簡単にしましたので、書き加え、
クエン酸でラテックス液が固まる理由も加えました

（2017/10・03)

市販ラテックス液を使った実験教室を行ったのでそのご報告です。

市販ラテックスを使った【生ゴムのボール】を作ったわけですが、意外と
この流れの実験教室では、
【スーパーボール作り】と題していることがあります。

子供にスーパーボールは、人気なので、引きつけるテーマとしてはいいと思いますが、
市販ラテックス液を使った生ゴムのボールを作って、スーパーボールができたとし、

それで終わってしまっては残念です。
それがスーパーボールの作成方法。もっと言うと、それがゴムの作り方。

と誤解されてもいけませんね。

スーパーボールは、ただラテックスを固めてできるわけではなく、

練り・加圧処理・加熱処理など、いろいろな工程を経て、できています。

せっかくなので、この実験教室の流れを使って、ゴムってどんなものなんだということを

子供たちに、知ってもらえるように、なったらなと思っています。

検索すると、【塩析・重合反応】等の言葉を使った解説も見受けられ、
違うんじゃないかな？と思うこともあります。

それで、そういったことも併せ、アップしてみます。
KUBOさん自身は、まったく専門的な知識はないので、少し教えてもらいながら、書いています。

最初に書いておきますが、

「市販ラテックス液」と長々書いていますが・・・

ラテックスとは、有機物が水のなかに分散している形態をさしますが、

一般には、ゴムの木から出てきた白い樹液のことを、「ラテックス」と呼びますので、

ここでは、樹液のことをラテックスとして、書いていきます。

ゴムのラテックスは、天然ゴムが水のなかに分散している状態にあります。

ラテックスは、ゴムの木の中にあるときは、液体ですが、
木から出ると、固まってくるそうです。

＝＝＝

補足

市販ラテックスの中には、アンモニア臭がするものがありますが、

おそらく、アンモニアは、凝固防止剤にもなっているようです。

＝＝＝

そのラテックスの天然ゴムを酸などを使い、取り出したものが、
いわゆる「天然ゴム」と呼ばれます。

木の種類・取り出し方にもよるようですが、ラテックスの中には、３７%ほど、
含まれているようです。

取り出された天然ゴムは、その後、その用途によって、

いろいろな物質を加えられたり、いろいろな処理をされて、いろいろなゴム製品になります。

こうした「ゴムの材料」となるものを、『生ゴム』と呼ぶので、「天然ゴム」も、生ゴムの一種です。

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

ってことで、こんな感じで進めました。

最初は、下画像の

フレーベル館　ゴム　指導：鈴木守　絵：大矢正志

を読みながら、進めましたよ。

この本は、とても的確に解説してあって、大変良いと思います。

どうぞ、クリックして、文字も読んでください。

ゴムは、びよ～～～ん！ってのびて、力を加えなくすると、すぐ縮んで元の形に戻る。

ばねに似ているけど、ばねは、一方向にしか伸びないけど、ゴムは、いろんな方向にのびます。

なんてことを説明して

ゴムはなにからできているかな？って聞きました。

案外知っていたお友だちもいたけど、こんなに書いてありましたよ。

この白い樹液は、一般に【ラテックス】と呼ばれるものです。タンポポの茎を折っても
白い液が出て来るけど、それも似た性質らしいですよ。

こちらが、今回用意した市販ラテックス液。

以前購入したことがある市販ラテックス液は、凝固防止のためのアンモニア臭が強かったのですが、
この商品は、ほとんどにおいません。いいですよ。

ひとビン1Lで、今回の70人分くらいの実験を行えると思います。

こちらのサイトで購入しました。

http://hrtec.easy-myshop.jp/c-item-detail?ic=0001

出してみたらこんな感じ。

白いですね。

で、ラテックスは、本にもあるように、乾かすと、固まるという性質があります。

お友だちに、【ものをかわかす】方法を考えてほしかったので、

後の実験につながるように、

ドライアーで髪の毛をかわかすときを、イメージしてもらいました。

髪を乾かすには、

１）ドライアーで髪を熱くしてかわかす

２）タオルで髪の水をギュギュっと搾り取って、かわかす

＝＝＝

補足

２）タオルで髪の毛の水をギュギュと搾り取ってかわかす

ですが、これは、不正確だったかもしれません。

今回の生ゴムのボールを作る際に、爪楊枝に集まったラテックスを

ギュ!ギュ!と押し搾って、作業をします。

中の水分を押し出すという面もあるので、2）の説明はいいのかもしれませんが、

もう一つ、実は、この作業は、ギュ!ギュ!と押すことにより、くっ付けるという

作業にもなっています。接着という感じ。

ラテックスが、ボンドに使われているということからわかるように、

出来たてのころは特に、ギュ！ギュ！と押し付けると、くっついていきます。

だから、この作業は、水を取る（乾かす）ということの為が、メインと思われないように

表現を変える必要があると思いました。

＝＝＝

おそらく、実験室レベルでは、乾燥方法には、他にもあるのでしょうが、今回は、これで。
ドライヤー

なぜ、乾かすと固まるかというと・・・

ラテックス液は、白い色をしていて、牛乳みたいだけど、こんな感じで、
水の中に、天然ゴムの分子が分散して浮いている感じです。

先に書いたように、

木から取り出した時のラテックス（樹液）には、木の種類・取り出し方にも違いが
あるようですが、３７%ほどの天然ゴムが含まれてい

るそうです。

実は、牛乳も、白い液体のようですが、こんな感じなんですね。
だから、レモン水などといっしょになると、もわもわって、固まってきますね。

ラテックスは、こんな感じで水の中に、天然ゴムが分散されている（コロイド状）ので、

酸を加えると、もわもわ集まってきます。今回の実験をしていると、薄膜状になって
いく感じでした。

このあたりの説明を、【塩析】と説明しているサイトもあるようですが、塩析では
ないでしょうね。
酸を使っているし。。。酸析という言葉もありますし。

また、【重合反応】という言葉を使われているところもありましたが、そんなことは
やっていませんね。やれませんし！
ただ集めている・固めているって感じでよいと思います。

では、本に戻りましょう。

ゴムの歴史を振り返りながら、ゴムについての大発見！が読み取れます。

先の本のページにあった、【よくはずむボール（生ゴムのボール）】で遊んでいたのは、
コロンブスがアメリカ大陸を発見した５００年くらい前です。

とても驚いたそうで、それからゴムが世界中に知られるようになったんだそうです。
でも、実は、１０００年くらい前からそんなゴムボールの競技があったとも言われています。

生ゴムの靴などが作られたのが、２００年くらい前だそうです。

でも、あまり良い出来ではなかったようで、

夏には、水あめのようにドロ~ンとしてきて、冬には、ガラスのように、パリパリして
きたそうです。

その後、グッドイヤーという人が、
生ゴムに【硫黄】を加えて加熱すると、
力を加えるとよく伸び、力をのぞくと元の長さにもどる
【ゴムの材料】となる！
ことを発見しました。

下記は、お持ち帰り資料に描いていたものですが・・・

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

★グッドイヤーの発見★

生ゴムは、長い毛糸がたくさん絡み合って丸まったようになっています。
500年前のボールのように、生ゴムは、少しはのびるけど元の形にもどらなかった
りします。引きのばされて、ずれたら、そのまんまになっちゃうんだね。

この生ゴムに硫黄を加えて加熱すると、力を加えるとのびて、力をのぞくと
元の長さにもどる「ゴムの材料」ができるという事を、グッドイヤーが発見しました。
硫黄がクリップのような役目をしているのです。

これは、ゴムの製品を作る時のとても大切な性質（ゴム弾性）になっています。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

乾燥させて、固めただけでは、

いわゆるゴムの伸びたり縮んだりする

性質（ゴム弾性）は生まれないのです！

本に戻ります。

１００年くらい前になると、合成ゴムも、作られるようになりました。

この辺りは、下記中ほどの

ゴムネタとりまとめ

いろいろ書いていますよ。(画像がリンク切れの場合があります。）

また、ゴムの弾性などに関しては、こちらにも書いています。

ゴムの性質：粘弾性

ちなみに、【ゴムとガム】は、同じ語源？のようです。

コロンブスのころ、口をくちゅくチュしている子に、それ何？って聞いたら、「ガムだよ！」

と言って、遊んでいた「生ゴムのボールと同じだよ。」といったとか・・・・

ちなみに、現在おともだちが使っている、消しゴムは、ラテックスを使ったゴムではな
いものが多いです。

～～～～～～～～～～～

ということで、本を読み終わり、

工場で作っているような、スーパーボールを作ることはできないけど、
今回は、コロンブスがアメリカ大陸を発見したころに、
現地のこどもたちが遊んでいた、【生ゴムのボール】を作ろう！

ということで、生ゴムのボール作りを行いました。

その他、お友だちは、３つほどの工作？実験？をやりました。

まずは、

生ゴムのボール作り

※※2017・10・03追記

＝＝＝

簡単な作り方は、下記に新たに書きました。そちらをどうご覧ください。

生ゴムのボール作り：工作・クエン酸でラテックス液が固まる理由を追記

ただし、下記にも、ちょこちょこネタを入れているので、ざっと読まれたら良いと思います。

＝＝＝

※※2017・10・03追記終わり

スーパーボール作りで検索すると、作り方は、紹介されていると思います。

今回は、手持ちがあったクエン酸を使いました。
０．２％と書いてあったので、それを参考にしたのですが、
秤がしっかりしてなかったのと、そもそも、２%だと思い込んでいたので、２%くらい

のクエン酸液を使ったと思います。

おそらく、

酸の価数・濃度・強度によって違いがあると思いますが、

市販のレモン汁でも、OKでした。

補足ネタですが、企業の研究では、
酸の価数・濃度・強度などの違いにより、微妙に析出状態を替えたりする

研究もされているようです。

クエン酸の中に、市販ラテックス液を入れたのですが、

濃度が薄いと、もわ～となって、液全体が、濁るように思います。

濃いと、クエン酸液自体は、透明なまま。
ラテックスは、ぎゅ！ぎゅ！っと固まるって感じかな？

濃いと一度使っても、クエン酸液自体は、市販ラテックス液から出た水分で薄くは
なっているけど、何度か、使えましたよ。

だから、最初濃くしていても、よいかもしれませんね。

⇓

ただ、濃いと、作業を早くしないと、できた塊の中に、ラテックスの液体が残ってしまい、
ぎゅっと押し付けた時に、まだ反応しきれていないラテックス液が出てきてしまいます。

どれくらいの濃度にするかは、やってみてください。という感じです。

↑

プリンカップのようなものに、クエン酸液を入れておきます。

一番大切なのは、混ぜたら、早くよくかき混ぜて、あわせること。

＝＝＝

補足

先に書いたように、酸が濃い場合は、とにかく、早く、全体が酸と反応するように

すること。

＝＝＝

均一にするのが良いと思います。

酸と合わさるごとに、薄膜が出来る感じでした。

今回は、上記のものに、市販ラテックス液、１０ｃｃ入れました
。小さじですくって。

入れたらすぐに接した部分に薄膜ができるので、

爪楊枝で、くるくる、まあ急ぎ気味に、かき混ぜます。

接した部分に、どんどん薄膜ができます。

上画像は、白く丸く見えてますが、まだ中には、ふれあってない市販ラテックス液が残った
ままになることが、よくあります。

そうすると、後から、球形にするときに、中の固まってないラテックス液が、

ぶじゅ～～～！っと飛び出だします。そうしたことにならないように、

時々、下記画像のように、壁面にぎゅぎゅ！とやって、中に取り残された液を

出してやるといいと思います。

割り箸より、爪楊枝のほうが、小回りが利く気がしました。

また、下記画像のように、お友だちが、かき混ぜているときに、

横から、他の爪楊枝で、ぷツプツさしてあげると、中に取り残された

ラテックス液が、出てきて、良いと思います。出てきたら、また、クエン酸とあって
固まってきます。

丸く固まったら、水道水で洗いながら、水中でぎゅぎゅっと丸く固めます。

中に取り残されたラテックス液があって、ぶじゅーっと出てきたとき、

飛び散らないように、安全のために、水中でやったほうがいいです。

こんな感じになりました。

キムワイプなどで拭くとできあがり！

既に、はずみます！

置いておくと、水が出てきます。

次の日になると、少し黄色っぽくなるかな。

色を付けるのを紹介しているサイトもありましたが、今回はそのまま。

KUBOさんは、ラメを入れてみようかな。と思ったんだけど、ちょうど良いラメがなかったので、

今回は、割愛。

案外かんたんに、生ゴムのボールは作れました。

次の工作！

チョコや氷をつくるシリコーンの容器に、市販ラテックス液を入れておいて、

それにクエン酸をスプーンで垂らして、

つんつん指で押さえ、固まりになってくるので、

ぎゅ！ぎゅ！と壁面におしつけて、かたにはめ込んで、ミニゴムを作りました。

周りにはみ出すけど、バリ（はみ出したた部分）は、はさみで取っています。

クマさんが人気でしたね。でも、ぶたさんのほうが、作りやすく、かつ、顔の
パーツもあって、いいなとKUBOさんは思っていたので、

何度も何度も、お友だちに、ぶたさんがいいよ～～～！っていってたよね~。

このやり取り、おもしろかったな~。こういったことが楽しくて、かわいくて、
KUBOさん、長年、実験隊やってます。!(^^)!

上記のシリコーンは、ちょっと高かったけど、

１００円ショップにも、ありますね。

なんでシリコーンの型を選んだかというと、取り出しやすいのと、本当は、熱を
かけて、乾燥させて、固めようと思っていたのです。

熱をかけて、乾燥させると、少し透明なあめ色になるのです。より、ゴムっぽい。

シリコーンは、200度以上にも、耐えられますからね。

でも、熱をかけて固めるためには、80度くらいまでで
ホットプレートを使ったのですが、
それには、金属の容器の方がよかったです。後述します。

また、電子レンジにも入れてみたんだけど、これは失敗でした。