シリコーンゴムとは？種類、一般的な用途、およびカスタム加工に関するガイド

シリコーンゴム（エラストマーシリコーン）は、もはやほとんどの人にとって馴染みのない素材ではありません。日常生活で広く使われており、台所用品、リモコン、自動車のダッシュボードなど、さまざまな製品に見られます。しかし、シリコーンゴムに馴染みがなく、ゴムと同じものだと考えている人もまだいます。両者は見た目が似ているため、シリコーンゴムは耐熱性が低く、高温にさらされると有害物質を放出する可能性があるなど、従来のゴムと同じ欠点があると誤解されることがあります。このような誤解のために、実際には耐熱性、耐衝撃性、環境に優しく、無毒な優れた素材を見逃している人が多くいます。以下では、シリコーンゴムと従来のゴムの一般的な種類についてご紹介します。

シリコーンゴムと普通のゴムの違い

シリコーンゴム（エラストマーシリコーン）

シリコーンゴム（エラストマーシリコーンとも呼ばれる）は、高温・低温に対する耐性に優れ、一般的に-40℃～220℃の範囲で使用可能です。また、無毒性であるため、生物医学分野や食品産業での使用に適しています。防水性にも優れているため、シール材としてのニーズにも非常に適しています。エラストマーシリコーン自体のもう一つの重要な利点は、電気絶縁体であることです。そのため、電子部品において、ワッシャーやガスケットのようなシール機能、バンパーやスペーサーのような緩衝機能を提供し、製品の安定性を確保することができます。シリコーンゴムは耐引裂性や耐摩耗性に欠けるため、高強度の衝撃を受ける物体には使用されません。一般的なエラストマーシリコーンの分類は以下のとおりです。

高温加硫シリコーンゴム（HTV/HCR）

高温加硫シリコーンゴム（HTV）は、よく知られている固体シリコーンゴムです。欧米市場では、高粘度ゴム（HCR）または熱硬化ゴムとも呼ばれます。HTVは、耐熱性、耐寒性、耐老化性に優れています。ホットプレス成形、押出成形、その他の成形方法により、様々な製品に加工できます。工業用シリコーンゴム製ガスケット、ホース、Oリング、成形部品から、日常的なボタンまで、幅広い製品に使用されています。
〈参考資料：シリコーンガスケット総合ガイド：材料特性、用途、設計の基本〉
〈参考資料：高温シリコーン：特性、用途、購入ガイド〉
〈さらに詳しく知りたい方はこちら：固体シリコーンHTVとは〉

室温加硫型シリコーンゴム（RTV）

室温加硫シリコーンゴム（RTV）はシリコーンゴムの一種です。RTVは、脱アルコール型、中性シリコーンに属するデオキシム型など、多くの種類に分類されます。これらの共通点は、いずれも流動性が高く、不規則な隙間にも浸透できることです。また、非導電性であるため、電子部品のコーティングによく用いられ、部品を空気中の不純物から隔離することで、電子機器の寿命を延ばします。ただし、室温加硫シリコーンゴムの種類によって、特定の物質に対する腐食性が異なるため、適切な材料と組み合わせて使用する必要があります。

液状シリコーンゴム（LSR）

液状シリコーンゴム（LSR）の原料は液体で透明度が高いため、光学機器への使用に非常に適しています。流動性が高いため金型全体に完全に充填でき、製造方法は主に射出成形であり、製品の清浄性を確保するために全工程が密封されています。そのため、高い洗浄性が求められる食品器具や人体侵襲型医療機器に適しており、複雑で高度にカスタマイズされた製品の製造も可能です。しかし、原料の種類が少なく、射出成形機の価格が高いため、液状シリコーンゴムのコストは3種類の中で最も高くなります。
〈参考文献：スマート衣料における液状シリコーンゴム射出成形の応用〉
〈参考資料：シリコーン射出成形の全種類と用途〉

ゴム

ゴムには数十種類もの一般的な種類があります。材質によって、ゴムは天然ゴムと合成ゴムの2種類に分けられます。しかし、一般の方々の理解を容易にするため、通常は様々な種類のゴムを総称して「ゴム」という言葉が使われます。実際には、ゴムの種類によって耐熱性、耐寒性、耐摩擦性、弾性、強度などが異なり、用途も大きく異なります。ここでは、それぞれのゴムについて簡単に紹介します。

天然ゴム

天然ゴムは、発見され使用された最も古い弾性材料です。100年以上にわたって開発され、ゴムの研究と応用も非常に高度な技術で行われてきました。近年、合成ゴムの開発と技術が継続的に向上し、使用量は天然ゴムを上回っていますが、一部の合成ゴムは天然ゴムをさらに合成した製品であるため、天然ゴムは依然として市場においてかけがえのない重要な位置を占めています。天然ゴムの最大の利点は、高い延性と耐引裂性を備えていることです。そのため、タイヤやゴム靴など、高い物理的衝撃を受ける場面に非常に適しています。天然ゴムは耐薬品性が低く、酸腐食や日光による劣化を受けやすいという欠点がありますが、酸化防止剤を添加することで耐薬品性を向上させることができます。このような柔軟性と低コストな生産方法により、天然ゴムは非常に人気のあるゴム材料となっています。

合成ゴム

天然ゴムの生産量が少なく、耐薬品性も低いことに加え、自動車の誕生によりゴムの需要が増加したため、工場は合成ゴムの製造を思いつきました。科学者たちは天然ゴムがイソプレンからできていることを知ると、この基礎の上に他の化学物質を合成し、最終的にさまざまな合成ゴムを開発しました。今日では数十種類のゴムが開発されています。合成ゴムは天然ゴムに比べて引裂強度や物理的強度が一般的に劣るため、天然ゴムは依然として不可欠な役割を果たしています。一般的な合成ゴムの種類としては、安価で耐摩耗性に優れ、耐油性も高いスチレンブタジエンゴム、シール材の原料として適したニトリルブタジエンゴム、そして総合性能が最も高いフッ素ゴムなどがあります。

シリコーンゴムとゴムの比較

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エラストマーシリコーンの応用分野

シリコーンゴムは、安定した物性と高い環境保護性能を備えています。そのため、近年、ゴム材料をシリコーンゴムに置き換えることに成功した事例が数多くあり、美容医療や低侵襲手術といった新興産業の台頭により、シリコーンゴムの地位はますます揺るぎないものとなっています。

航空宇宙産業

航空宇宙産業における機器の動作環境は、しばしば過酷な気候条件にさらされます。このような高温下でも部品の必要な弾性を維持するためには、シリコーンゴム以外の材料を選択する必要があります。シリコーンゴムは、航空宇宙産業のシール性能に対するニーズを満たすだけでなく、シール時に衝撃を吸収し、振動を減衰させる（NVH：騒音、振動、ハーシュネス）特性を備えているため、不要な動きや騒音を低減し、乗客の安全確保に貢献します。さらに、シリコーンゴムの電気絶縁特性により、航空宇宙用電子機器の安定動作が可能となり、精密機器の故障という潜在的な懸念を解消します。

自動車産業

シリコーンゴムは、その特性が自動車産業のニーズに多方面で合致するため、自動車産業で広く使用されています。自動車エンジンの温度は80～90℃程度まで低下しますが、シリコーンゴムは200℃前後の耐熱性を持つため、車体内部部品として非常に適しています。同時に、シリコーンゴムは圧縮性にも優れているため、自動車用ガスケットやOリングとしてもよく使用されています。現在のEV分野では、シリコーンゴムはバッテリーモジュールの放熱難燃性ガスケット、高電圧配線ハーネスのスリーブ、車両ディスプレイパネルのシーリング保護材などにも広く応用されています。
〈関連記事：自動車用途における液状シリコーンの未来〉

電子産業

リモコンボタンで最も一般的なものはシリコーンゴム製です。シリコーンゴムは弾力性に優れているため、関連するボタン機器の寿命が長く、また無毒性、肌に優しく防水性にも優れているため、計器盤、ボタン、防塵ガスケットなど、様々な分野で幅広く活用されています。さらに、実用上はあまり見かけませんが、回路基板、ディスプレイ、スクリーンなどで重要な役割を果たすシリコーン導電ストリップは、従来の導電デバイスよりも耐摩耗性に優れており、電子産業において主要な用途となっています。
〈さらに詳しく知りたい方は：シリコン製ゼブラコネクタとは何か、そしてどのように作られるのか？ 〉
〈参考資料：熱伝導性シリコーンゴムの理解：総合ガイド〉

食品接触産業

かつてシリコーンゴムが普及していなかった頃、食品業界では主にプラスチックやその他のゴム製の容器が使用されていましたが、容器の色は使用後に褪せてしまうこともありました。シリコーンゴムの台頭により、食品の安全性に対するニーズが満たされるようになりました。シリコーンゴムは人体に無害で、耐候性にも優れています。紫外線以外の殺菌方法を用いることで、再利用が可能となり、製品の本来の状態を維持できます。食品業界では、シールやシリコーンゴムチューブなど、シリコーンゴムの痕跡を目にする機会は少なくありません。
〈さらに詳しく知りたい方はこちら：食品グレードシリコーンとは？安全性と用途に関するガイド〉
〈参考資料：医療グレードシリコーン：定義、用途、利点〉

エラストマーシリコーンの硬度と物理的特性

シリコーンゴムを選定する際の重要な物理的指標の一つが硬度（デュロメーター）であり、通常はショアA硬度スケールを用いて測定されます。シリコーンゴムは、通常10ショアAから80ショアAまでの幅広い硬度範囲を有しています。硬度の違いは、圧縮性、シール性能、加工の難易度に影響を与えます。

• 10A～30A（軟質） ：この範囲のシリコーンゴムは、ゲル状または非常に柔らかい質感で、優れた伸びと弾性を備えています。非常に低い締め付け力が求められる繊細なシール用途、高振動環境における振動減衰パッド、および皮膚に接触する医療機器に適しています。

• 40A～60A（標準） ：これは産業用途で最も一般的に使用されている硬度範囲です。引張強度、耐引裂性、弾性のバランスが良く、Oリング、カスタムシール、メンブレンスイッチ、および一般的な保護部品に最適です。

• 70A～80A（硬質） ：この範囲の製品は比較的剛性が高く、耐摩耗性と耐押し出し性に優れています。高圧油圧シールシステム、構造形状を維持する必要のある耐荷重スペーサー、およびより高い硬度を必要とする機械部品に適しています。

〈参考資料：シリコーンの硬度に関するより深い理解を育む〉

適切なエラストマーシリコーンの選び方：利点と限界

エラストマーシリコーンの利点

過酷な産業環境において、エンジニアはシリコーンゴムをしばしば選択する。なぜなら、シリコーンゴムは他の材料に比べて優れた物理的・化学的性能を発揮するからである。

• 幅広い温度耐性：-60℃から+230℃までの極端な環境下でも、弾性と構造的完全性を維持します。特殊な配合により、瞬間的に300℃までの温度にも耐えることができ、これはほとんどの有機ゴムでは達成できない性能です。

• 優れた耐候性と耐老化性：紫外線、オゾン、湿気、過酷な環境条件に強く、長期間屋外に放置してもひび割れ、硬化、劣化しにくい。

• 優れた電気絶縁性：高電圧、高周波、極端な温度変化下でも高い絶縁耐力と安定性を維持するため、電子部品に最適です。

• 低い永久変形性：長期圧縮後も優れた反発特性を維持し、長期間にわたって漏れのない確実な密閉性を保証します。

• 無毒で安全：可塑剤を含まず、無臭で、細菌の増殖を本質的に抑制します。食品および医療用途におけるFDAやLFGBなどの厳しい基準に適合可能です。

エラストマーシリコーンの限界

優れた特性を備えているにもかかわらず、設計段階ではいくつかの物理的な制約を考慮する必要がある。

• 機械的強度と耐引裂性が低い：天然ゴムやポリウレタン（PU）と比較して、標準的なシリコーンゴムは耐引裂性や耐摩耗性が劣るため、摩擦が大きい環境や鋭利な機械的環境にはあまり適していません。

• 耐薬品性は限定的：強酸、強アルカリ、濃蒸気、石油系燃料（ガソリンなど）、および特定の有機溶剤（トルエンなど）に対しては性能が劣ります。これらの物質にさらされると、膨潤や強度低下が生じる可能性があります。耐油性については、フルオロシリコーン（FVMQ）の使用をお勧めします。

• ガス透過性が高い：室温では、シリコーンゴムはブチルゴムやNBRよりもガス透過性が高いため、超高真空や高圧のガスシールシステムにはあまり適していません。

エラストマーシリコーンに関するよくある質問

シリコーンゴムは何度まで耐えられますか？

一般的な工業用シリコーンゴムは、200℃～230℃の温度に長期間耐えることができ、特殊グレードでは300℃まで耐えることができます。100℃前後で軟化したり脆くなったりする従来のゴムとは異なり、シリコーンゴムはオーブン、エンジンルーム、蒸気滅菌などの過酷な環境下でも、有毒物質を放出したり化学的に劣化したりすることなく、弾力性とシール性能を維持します。

シリコーンゴムは日光や紫外線にさらされても大丈夫ですか？

シリコーンゴムは優れた耐紫外線性を持ち、脆くなったりひび割れたりすることはありません。ただし、着色シリコーンは長期間の暴露により若干の色褪せが生じる場合があります。その分子構造は紫外線やオゾンに対する耐性が本来備わっているため、屋外での長寿命を実現します。顔料が劣化して変色することがありますが、防水性や構造性能には影響しません。

シリコーンゴムと通常のゴムの違いは何ですか？

最も分かりやすい違いは、使用温度範囲と耐候性にあります。シリコーンゴムは、これらの両面において従来のゴムを大きく凌駕します。一般的なゴムは、低温では硬化して脆くなり、高温では軟化し、長期間屋外に放置するとひび割れを起こします。一方、シリコーンゴムは幅広い温度範囲（-60℃～230℃）で柔軟性を維持し、長年屋外に放置しても安定性と無毒性を保ちます。

シリコーンゴムは耐油性がありますか？

一般的なシリコーンゴムは、ガソリンやディーゼルなどの石油系燃料と直接接触すると膨張・変形する可能性があるため、適していません。植物油や一部の潤滑油に対しては中程度の耐性がありますが、燃料や強い化学薬品環境での使用には適していません。高い耐燃料性が求められる用途には、フッ素シリコーン（FVMQ）の方が適しています。

結論

ご紹介後、シリコーンゴムとゴムの違いについて、より深くご理解いただけたでしょうか？シリコーンゴムとゴムは似ている点もありますが、違いの方がはるかに大きいと言えます。環境に優しい素材として、シリコーンゴムはこれまで以上に注目を集めています。高品質なシリコーンゴム素材を見つけるためには、シリコーンゴムの製造に使用される原材料に注意を払う必要があります。GSUNは、日本の信越化学工業、ドイツのワッカー、アメリカのダウシルなど、国際的なシリコーン原料メーカーを採用しています。お客様のために原材料を徹底的にチェックすることが、当社のこだわりです。また、お客様への責任を果たすため、シリコーンゴム製造のあらゆる工程を厳密にチェックし、お客様のニーズを満たすワンストップサービスを提供しています。シリコーンゴムのOEM/ODMサービスが必要な場合は、お気軽にGSUNまでお問い合わせください。専門的なコンサルティングとカスタマイズサービスをご提供いたします。
〈さらに詳しく：高品質なシリコーンメーカーを選ぶには？4つの重要な評価ポイント＋協力プロセス完全ガイド〉