シリコン製品の保存期間はどのくらいですか?

シリコン製品の保存期間は、よく懸念される点です。シリコン製品の有効期間を把握しておくことは、在庫管理と品質確保に役立ちます。この記事では、シリコンの保存期間について分かりやすく解説します。

シリコンの保存期間に関する基準はありますか?

さまざまな規格でシリコンの保存期間に関するガイドラインが提供されていますが、具体的な要件は用途によって異なります。

BSI SO2230では、シリコーンはグループCに分類され、経年劣化に対する感受性が最も低いことを示しています。推奨初期保管期間は10年です。この期間を過ぎると、材料が依然として適切であるかどうかを確認するための試験が必要となり、その後は5年ごとに再試験を実施する必要があります。

BS 4F 68 (航空規格) では、シリコーンはグループ X に分類されています。明確な保存期間は指定されていませんが、在庫管理や配送記録の参考として役立ちます。

要約表：シリコンの保存期間参考

シリコンの材料と配合は保存期間にどのような影響を与えますか?

シリコンの寿命は、その材料の種類、配合、添加剤に大きく依存します。これらの要素は、長期的な性能を決定する上で重要な役割を果たします。

• シリコンタイプ: LSR（液状シリコーンゴム）、HTV（高温加硫シリコーン）、RTV（常温加硫シリコーン）は、熱安定性と耐薬品性が異なります。
• 添加剤および充填剤: 顔料、酸化防止剤、可塑剤、その他の添加剤は、老化速度に影響を与えます。特定の添加剤は耐酸化性と耐熱性を高め、材料の劣化を遅らせます。一方、不適切な顔料や可塑剤は、物理的劣化を加速させ、弾力性の低下や表面のべたつきを引き起こす可能性があります。
• 架橋密度と配合品質: バランスの取れた配合と適切な架橋構造を持つシリコーンは、耐久性が高く、弾力性と物理的特性を長期間維持する傾向があります。架橋が不十分だと、保管中または使用中に硬化したり脆くなったりする可能性があり、架橋が過剰だと柔軟性が低下する可能性があります。適切に設計された配合は、耐久性と弾力性のバランスを保ち、製品の耐用年数を効果的に延ばします。

保管条件はシリコンの保存期間にどのように影響しますか?

保管環境はシリコーンの保存期間に直接的かつ重大な影響を与えます。温度、湿度、光への曝露といった要因によってシリコーンの物理的特性や化学的安定性が変化し、長期的な性能に影響を与える可能性があります。

以下の表は、さまざまな保管条件がシリコンにどのような影響を与えるかをまとめたものであり、製品寿命を延ばし、安定した性能を維持するための実用的な推奨事項を示しています。

保存期間と耐用年数にはどのような関係がありますか?

シリコンの保存期間と耐用年数は密接に関連していますが、それぞれ異なる概念を指します。

保存期間とは、理想的な保管条件下で製品が本来の特性を維持できる期間、つまり実際の使用前の安全な保管期間を指します。

耐用年数とは、温度、機械的ストレス、化学物質への曝露などの要因の影響を受ける実際の動作条件で、製品が設計どおりに機能できる期間を指します。

耐用年数に影響を与える主な要因は次のとおりです。

• 温度： 高温は化学的老化を加速させ、架橋構造の変化を促し、弾力性と強度を低下させます。目安として、10℃上昇するごとに耐用年数はほぼ半減する可能性があります。
• 機械的ストレス: 継続的な伸張、圧縮、摩擦により、弾力性が低下し、永久的な変形が生じたり、ひび割れが生じることもあります。
• 化学環境: 酸、塩基、油、洗浄剤と接触すると、表面の老化や内部の劣化が早まる可能性があります。

一般的に、シリコンは、物理的特性が元の値の約 50% まで低下すると、耐用年数の終わりに近づいているとみなされます。

特定の用途では、許容される閾値が異なる場合があります。例えば、低応力またはそれほど重要でないシーリング状況では、シリコーンは30%～40%の特性低下でも使用可能ですが、高温シールや安全性が重要な部品では、通常、最小限の性能低下で済みます。

例： シリコンシールは、50℃で連続使用した場合、約6年持続します。動作温度が60℃に上昇すると化学反応が加速し、推定寿命は約半分の3年になります。シールを連続使用ではなく、1日8時間のみ使用すれば、実際の寿命はさらに長くなります。

シリコンが古くなったかどうかを判断するにはどうすればいいですか?

シリコーンは保管中または使用中に徐々に劣化し、環境条件や負荷に応じて性能が時間とともに変化します。材料が性能要件を満たし続けるためには、劣化の程度を把握することが重要です。

視覚的な変化

• 色の変化または退色: 紫外線や高温に長時間さらされると、シリコン表面が黄ばんだり、黒ずんだり、色あせたりすることがあります。
• 表面のひび割れや収縮: 細かいひび割れ、微小な亀裂、または局所的な収縮は、乾燥、架橋の増加、または弾力性の低下を示している可能性があります。
• べたついたり粉っぽい表面: 古くなったシリコンは、特に添加剤が不均一であったり、保管条件が湿気が多かったりすると、べたついた感じになったり、粉状になったりすることがあります。

身体能力テスト

• 硬度の変化: ショアAまたはBのデュロメーターで測定してください。経年劣化したシリコンは、硬度が上昇したり急激に低下したりすることがよくあります。
• 引張特性および破断特性: 引張試験を実施し、最大伸びと破断強度を確認します。経年劣化した材料では、一般的に伸びが低下します。
• 圧縮永久歪み: 特定の荷重下で圧縮されると、老化したシリコンは回復が少なくなり、永久変形が大きくなります。

化学的安定性および耐熱性試験

• 熱老化試験： サンプルを通常の使用温度を超える温度にさらして老化を加速し、物理的特性の変化を観察して残存寿命を推定します。
• 耐薬品性および耐溶剤性: 接触する可能性のある化学物質にシリコンを浸し、膨張、溶解、または表面の損傷がないか確認します。

感覚と機能の検査

• タッチと柔軟性: 古くなったシリコンは柔らかさや弾力性を失い、硬くなったり脆くなったりすることがよくあります。
• フィット感と使いやすさ: シールが取り付けにくくなったり、適切に密閉されなかったり、形状に適合しなくなったりする場合は、材質が劣化している可能性があります。

定期検査の推奨事項

• 推奨保存期間を超える在庫や長期間保管されるシリコン製品については、小ロットの物理テストを実施してください。
• 重要なシールや高温アプリケーションの場合は、元の設計仕様に準拠していることを確認するために、3 ～ 5 年ごとにパフォーマンスを評価します。

結論

シリコーンは入手可能なエラストマーの中でも最も安定した材料の一つであり、適切な保管条件下では、長年、場合によっては数十年にわたってその性能を維持できます。実際、涼しく乾燥した日陰の環境に保管されたシリコーン製品のほとんどは、最初の10年間の保管期間を過ぎても良好な状態を維持しています。定期的な試験と適切な取り扱いにより、シリコーンの耐用年数はさらに延長されるため、様々な業界での長期用途に最適な材料となっています。

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