レオヘンドリックベークランドとベークライトの発明


レオベークランドとベークランドの発明

1899年までに、発明ベロックスの写真紙のおかげで、レオ・ベークランドはすでに裕福な男になりました。ニューヨーク州ヨンカーズにある彼のスナッグロックエステートで、彼と彼のアシスタントであるナサニエルサーロウがさまざまなプロジェクトに参加するホームラボを維持しました。

当時の他の科学者と同様に、ベークランドとサーロウフェノール-ホルムアルデヒド樹脂の可能性を理解しました。化学文献には、ドイツの化学者アドルフフォンバイヤーと彼の学生であるヴェルナークリーバーグによって数十年前に書かれた報告が含まれていました。フォンバイヤーは、一般的な消毒剤であるフェノールをホルムアルデヒドと混合すると、固くて不溶性の物質を形成し、一度形成すると除去できなかったため、実験装置を台無しにしたと報告しました。クリーバーグは同様の経験を報告し、彼が製造した物質を、固いアモルファスの塊であり、不融性で不溶性であり、したがってほとんど役に立たないと説明しました。

1902年、ドイツの化学者アドルフラフトは、クリーバーグの組成を変更して作られた樹脂の特許を取得しました。セルロイドと商業的に競合できることを期待して、少なくとも7人の他の科学者が、フェノールとホルムアルデヒドの組み合わせを試し、商業的に実行可能なプラスチック成形コンパウンドを作成しようとしました。しかし、誰も有用な製品を作成できませんでした。

20世紀初頭に電気ケーブルを絶縁するために使用された天然に存在するシェラックの不足を利用することを望んで、ベーケランドとサーロウ、および他の数人の研究者は、可溶性樹脂を実験していました(シェラックは分泌された樹脂から作られました)。東アジアのラックバグによって;それはこれらの昆虫が住んでいた木から硬化した堆積物をこすり取るという労働集約的なプロセスによって収穫されました。)最終的に、彼らはフェノール-ホルムアルデヒドを開発しましたシェラックはノボラックと呼ばれていましたが、商業的な成功ではありませんでした。 1907年の初夏までに、ベークランドは焦点を木材コーティングの作成から、実際に合成樹脂を含浸させて木材を強化する試みに変更しました。

1907年6月18日、ベークランドは新しい研究所を開始しました。さまざまな木材にフェノールとホルムアルデヒドの混合物を塗布したテストの結果を記録したノートブック(現在はスミソニアン国立アメリカ歴史博物館のアーカイブセンターにあります)。翌日、次のように記載されています。

これらのテストはすべて、濃縮水平ダイジェスターで行われ、装置は適度にタイトでした。それでも、木のブロックの表面は、ガムのごく一部がにじみ出ていますが、硬くは感じません。ホルムアルデヒドは作用する前に蒸発するので、触媒剤を使わずにCH2O + C6H5OHを一緒に沸騰させて得られる粘稠な液体を含浸させるのが適切な方法だと思い始めました。これは可能です密封されたチューブ内でこの液体の一部を加熱して、H2Oがさらに分離されているかどうか、またはこれが単にフェノールを超える硬質ガムの溶液であるかどうかを判断し、単純な屋外蒸発によって可能になります。密閉されたチューブでは成功しませんが、硬化を達成するためです。

アスベスト繊維と液体の混合物を詰め込んだオープンチューブも加熱しました。

また、アスベスト繊維と液体の混合物を詰め込んだ密閉チューブ。すべてが140°C〜159°Cで4時間加熱されました。

その日の最後の実験のノートブックの説明には、次のように記載されています。

アスベスト+密封されたチューブ内。おそらく不規則な膨張でチューブが壊れているのを見つけましたが、得られたスティックは非常に硬く、混合されていない液体Aがあった場所の下に黄色がかった硬い固化物の端(?)があり、完全に類似しているため、反応は満足のいくものでした。密閉管内でAのみを加熱するだけで得られる製品。これは有望に見え、私がDと呼ぶこの塊が、単独で、またはアスベスト、カゼイン、酸化亜鉛(原文のまま)、デンプンなどの他の固体材料と組み合わせて成形材料をどこまで製造できるかを判断する価値があります。 、さまざまな無機粉末とランプブラックにより、セルロイドと硬質ゴムの代わりになります。

1日後、ベークランドはA、B、C、Dと指定された4つの異なる製品をリストしました。物質Dは「すべての溶媒に不溶で、軟化しない。私はそれをバカライト(原文のまま)と呼んでおり、密閉容器内でA、B、またはCを加熱することによって得られる。」ベークランドは後に「C」と「D」が同等であると判断しました。

「A」または「B」から最終製品「C」に到達するための鍵は、初期段階で熱と圧力にさらされた機械でした。ベークランドはこれらの機械を「バケライザー」と呼んだ。「

ベークランドは、1909年2月8日、アメリカ化学会のニューヨークセクションでの講演で、彼の発明を最初に公表しました。以前の反応は、プロセスが遅く、製品がもろくなっていたと彼は言いました。 ;その後、彼は続けました。「…少量のベースを使用することで、固体の初期凝縮生成物を調製することに成功しました。その特性により、すべての成形操作が大幅に簡素化されます…」

ベークランド」 この分野での最初の特許は1906年に付与されました。 全部で、彼はベークライトの製造と応用に関連する400以上の特許を取得しました。 彼は自分の研究室で半商業生産を開始し、1910年に1日あたりの生産量が180リットル(ほとんどが電気絶縁体用)に達したとき、彼は新しい工業材料を製造および販売するために米国企業を設立しました。 1930年までに、ベークライトコーポレーションはニュージャージー州バウンドブルックにある128エーカーの工場を占領しました。

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