ほとんどの「シリコーンの特性」に関する記事は、まるで百科事典の項目のようで、Si-O骨格、柔軟性に関する段落、耐熱性に関する段落、といった具合です。これでは、金型の見積もりを承認したり、完成品の仕様書を作成したりする際には全く役に立ちません。.
シリコーンゴムは、Si-O-Si骨格を持つ合成エラストマーで、-60℃から+230℃まで連続的に動作し、ショアA硬度10～80で入手可能で、約25kV/mmまでの電気絶縁性を持ち、ほとんどの極性媒体に対して化学的に不活性です。実際の性能は、配合グレード（HTV対LSR）、硬化システム（過酸化物対白金）、および適合性認証（FDA 21 CFR 177.2600, LFGB §30/§31, USPクラスVI, 10993 認証).
これは、工具について話し合う前に、エンジニアや調達担当者に渡す特性に関する参考資料です。カタログ仕様、グレード依存仕様、生産工程における変更点などを明確に示しています。.
1. 物理的性質
1.1 密度と重量
シリコーンの密度は 1.10～1.25 g/cm³, シリコーンの引張強度は、主に充填剤（ヒュームドシリカまたは沈降シリカ）の含有量によって決まります。充填剤の含有量が多いほど引張強度は向上しますが、透明度と伸びは低下します。シリコーンは水に浮きません。.
| 材料 | 密度（g/cm³） |
|---|---|
| EPDM | 0.86～0.90 |
| 天然ゴム | 0.91～0.93 |
| シリコンゴム | 1.10～1.25 |
| ポリ塩化ビニル | 1.20～1.55 |
| フルオロシリコーン（FVMQ） | 1.40～1.60 |
これは、かさばる部品（マット、シート、オーブンライナー）の輸送コストや、浮力に敏感な用途において重要です。材料ごとの詳細については、以下を参照してください。 シリコン VS プラスチック, PVC 対 シリコン、 そして シリコン VS ゴム.
1.2 色と透明度
ベースシリコーンゴムは半透明です。プラチナ硬化型は透明度を保ちますが、過酸化物硬化型は微量の触媒残留物により黄白色を呈します。顔料は後から添加するのではなく、製粉または配合段階で混合されます。.
紫外線や熱に対する色の安定性は、シリコーン自体ではなく顔料の選択に依存します。酸化鉄顔料を使用した部品は、1,000 時間以上の屋外暴露後に色調が変化します。カドミウムベースの顔料は RoHS 指令に適合しません。 到着 完全に。.
1.3 硬度（ショアA）
ショアA硬度は、シリコーン調達において最も発注ミスが多い特性である。.
| ショアA | 感じる | 典型的な使用例 |
|---|---|---|
| 10～20 | ゲル状 | 皮膚接触型ウェアラブル機器、義肢ライナー |
| 20～30 | 柔らかく、赤ちゃんにも安全 | おしゃぶり、歯固め、月経カップ |
| 30～50 | 標準的な「ソフト」“ | シール、ガスケット、スイムキャップ |
| 50～70歳 | 固い | ヘラの柄、キーパッド、焼き型 |
| 70～80 | 硬い | 工業用シール、構造部品 |
硬度は ASTM D2240 圧子保持時間は1秒です。ISO 48-4の保持時間規定では異なる数値が示されています。発注書に試験方法を明記してください。そうしないと、部品のショア硬度が目標値から5～8ポイントずれ、異議申し立てができなくなります。.
硬度がシール性能、触感、耐摩耗性にどのように影響するかについては、以下を参照してください。 シリコーンショアA硬度：感触、密閉性、耐久性への影響 そして シリコーンのショア硬度が重要な理由.
2. 機械的特性
2.1 引張強度と伸び
汎用シリコーンライン 4.5～10 MPaの引張強度 そして 200–800% 切断時の伸長 ASTM D412 / ISO 37 に準拠。高引裂強度グレードは引張強度を 10～12 MPa まで高めます。.
シリコーンは、EPDM（15～20MPa）や天然ゴム（20～30MPa）と比較して機械的強度が低い。シリコーンは引張荷重を重視する材料ではなく、温度範囲、生体適合性、および回復性を重視して選ばれる。.
購入者が「シリコンはどれくらいの重量に耐えられるか」と尋ねた場合、答えは常に「シリコン自体ではなく、形状によって決まる」です。 シリコンはどれくらいの重さに耐えられるか 幾何学の数学のために。.
2.2 引裂抵抗
引裂強度： 9～55 kN/m ASTM D624 ダイBの基準に基づくと、液状シリコーンゴム（LSR）は、プラチナ硬化によってより密度の高い架橋ネットワークが形成されるため、熱テレフレーク（HTV）よりもきれいに裂けます。そのため、医療用バルーン、おしゃぶりの乳首、月経カップはほぼすべてLSRでできています。.
2.3 圧縮永久歪み
ASTM D395 (175 °Cで22時間) に基づく圧縮永久歪みは 5–30%. 数値が低いほど良い。これは、ガスケットが長時間圧縮された後にどれだけ元の状態に戻らないかを示している。.
白金硬化シリコーンの硬度は8～15%です。過酸化物硬化グレードは、二次後硬化前は20～30%ですが、200℃で4時間後硬化すると約15%まで低下します。その分、サイクルタイムとエネルギーコストが増加します。.
3. 熱特性
3.1 動作温度範囲
カタログの回答： −60 °C ～ +230 °C 連続. 酸化鉄で安定化されたグレードは、短期的な耐熱温度を300℃まで向上させる。.
工場現場の回答はこうだ。シリコーンは上限温度で致命的な故障を起こすわけではない。硬化し、伸びが失われ、表面にひび割れが生じる。ベーキングマットを230℃で連続運転すると、6～8週間後に圧縮永久歪みが増加する。顧客からの苦情は初日ではなく、3ヶ月後に発生する。.
分解動作については以下を参照 シリコンの融点の驚異 シリコーンは溶融せず、約350～400℃で無機シリカに分解する。.
3.2 熱伝導率
0.18～0.30 W/m・K 未充填シリコーンの場合。熱伝導性グレード（窒化ホウ素、アルミナ、または酸化亜鉛を添加）は1.5～3.0 W/m・Kに達し、LEDギャップパッドやEVバッテリーの熱界面材料として使用されます。.
標準的なシリコンは木材と同等の断熱材です。そのため、シリコン製のオーブンミットは機能し、充填されていないシリコンをヒートシンクとして使用することはできません。詳細は シリコーンの熱伝導率.
3.3 可燃性
標準的なシリコーンは UL94 V-1 等級。プラチナまたは水和物充填剤を含む難燃性化合物はV-0に達します。シリコーンが燃焼すると、非導電性のシリカ灰が残るため、シリコーンケーブル被覆は高層ビルの非常用回路や船舶配線に指定されています。参照 シリコンは可燃性ですか.
4. 電気的特性
シリコーンは、動作温度範囲全体にわたって誘電特性を維持する数少ないエラストマーの一つである。.
| 財産 | 標準的な範囲 | 試験方法 |
|---|---|---|
| 体積抵抗率 | 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm | ASTM D257 |
| 誘電強度 | 17～25 kV/mm | ASTM D149 |
| 誘電率（1 MHz） | 2.8～3.5 | ASTM D150 |
| アーク抵抗 | 120秒以上 | ASTM D495 |
実用的なポイント：PVC絶縁体は90℃を超えると軟化するが、シリコーンは200℃以上でも絶縁耐力を維持する。厚さと電圧の選択については、以下を参照。 シリコンシートの絶縁強度と定格 そして シリコンシート電気絶縁層の厚さオプション.
炭素または銀を配合した導電性シリコーンは、この範囲を完全に反転させ、表面抵抗率は10⁰～10²Ω/sqまで低下します。これは別の材料です。参照 導電性シリコンキーパッドと非導電性シリコンキーパッド.
5. 化学的性質
5.1 不活性と抵抗
シリコーンは以下の物質に対して化学的に安定しています。
- 希釈した酸とアルカリ
- 極性溶媒（水、アルコール、グリセリン）
- 酸素とオゾン ― エラストマーとしては珍しい
- ほとんどの食品および生体液
シリコーンは以下のような場合に膨張または劣化します。
- 非極性溶媒（ガソリン、トルエン、鉱物油）— 20～60%体積膨張
- 濃酸（塩酸、硫酸）
- 150℃以上の飽和蒸気中で長時間保持（Si-O骨格の加水分解）
短時間の溶剤暴露による膨潤は可逆的です。長期間の油接触は自動車エンジンルームのシリコーンシールを劣化させます。その場合はフッ素シリコーン（FVMQ）を指定してください。参考資料： シリコンストリップの耐薬品性.
5.2 疎水性
表面水接触角： 100～110°. シリコーンはコーティングなしでも水をはじくため、コンクリート型枠の離型剤として標準的に使用され、シリコーン製ガスケットはシーラントを追加しなくても密閉性を保つ。.
5.3 風化作用 ― 紫外線、オゾン、酸化
シリコーンは保持する 屋外で5年後の機械的特性は80～90%です。 加速暴露 ASTM G155 キセノンアーク試験。天然ゴムは屋外で6～12ヶ月で目に見えるひび割れが生じる。.
これは完全な耐性ではありません。カーボンブラックを充填した黒色シリコーンは、着色グレードよりも耐久性に優れています。透明シリコーンは、直射日光に18～24か月当たると目に見えて黄変します。参照 シリコンは紫外線に強いですか？ そして シリコンストリップ（紫外線および耐候性）.
埋立地の長期的な分解には50～500年かかります。参照 シリコンが分解するのにどれくらい時間がかかりますか？.
6. 生物学的特性およびコンプライアンス特性
ほとんどの仕様書はここで誤りを犯します。「食品グレード」と「医療グレード」は同義語ではなく、「シリコン安全」は規制用語ではありません。.
| コンプライアンスレベル | 標準 | 典型的な使用例 | コストプレミアム |
|---|---|---|---|
| 産業 | 不要 | シール、ガスケット、マット | ベースライン |
| 食品接触（米国） | FDA 21 CFR 177.2600 | 製菓用品、食品保存容器 | +5–10% |
| 食品接触（EU） | LFGB §30 / §31 | EUからの輸入製菓器具、哺乳瓶 | +20–30% |
| 皮膚接触 | ISO 10993-5、-10 | ウェアラブル機器、義肢 | +25–40% |
| 医療用インプラント | USPクラスVI、ISO 10993準拠パネル | カテーテル、インプラント | +50–200% |
「医療用」と表示されたグレードが必ずしも食品安全であるとは限りません。異なる溶出溶媒、異なる溶出試験が用いられます。参照： 食品グレードシリコンと医療グレードシリコンの違い そして 食品グレードシリコン.
皮膚接触製品または生体液接触製品の場合、生体適合性は原材料だけでなく、完成品についても再検証する必要があります。顔料、離型剤、および硬化後の取り扱いはすべて適合性を損なう要因となります。参照： シリコンは医療用途に本当に生体適合性があるのでしょうか? そして 皮膚接触型医療機器の生体適合性試験手順（ISO 10993）.
シリコンはほとんどのユーザーにとって刺激性がない。 シリコンは低アレルギー性ですか？.
7. 硬化システムとグレードによって特性がどのように変化するか
2つの配合決定により、工具が鋼材を切削する前に、特性範囲のおよそ80%が確定されます。
| 変数 | HTV（固体シリコーン） | LSR（液状シリコーン） |
|---|---|---|
| デフォルトの治癒システム | 過酸化物（プラチナはオプション） | プラチナ限定 |
| 硬度範囲 | 20～80ショアA | 5～70ショアA |
| 引裂強度 | より低い | より高い |
| 圧縮永久歪み | 15–25%（後硬化後） | 8–15% |
| 達成可能な許容範囲 | ±0.05～0.10 mm | ±0.02～0.05 mm |
| ツールコスト | 低い | 高い（コールドランナー） |
| サイクルタイム | 3～8分 | 30～90秒 |
| 最適なフィット感 | 低～中容量、シンプルな形状 | 大量生産、医療、ベビー、マイクロパーツ |
発注書に硬化システムが指定されていない場合、デフォルトは過酸化物HTVです。これは安価ですが、味、匂い、色の安定性に影響を与える残留硬化副生成物があります。皮膚接触、ベビー用品、医療用製品の場合は、 プラチナ治療に関する文章. 。 見る LSRとHTVシリコーンゴムの比較, シリコーンにおける硬化と加硫の比較、 そして シリコーン加硫：エンジニアが間違えること.
8. クイックルックアップ — すべての物件を一目で確認
| 財産 | 標準的な範囲 | 試験規格 |
|---|---|---|
| 密度 | 1.10～1.25 g/cm³ | ASTM D792 |
| ショアA硬度 | 10～80 | ASTM D2240 |
| 抗張力 | 4.5～12 MPa | ASTM D412 |
| 破断伸度 | 200–800% | ASTM D412 |
| 引裂強度 | 9～55 kN/m | ASTM D624 ダイB |
| 圧縮永久歪み | 8–30% | ASTM D395 |
| 動作温度 | −60～+230℃ | — |
| 熱伝導率 | 0.18～0.30 W/m・K | ASTM C177 |
| 誘電強度 | 17～25 kV/mm | ASTM D149 |
| 体積抵抗率 | 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm | ASTM D257 |
| 炎の評価 | UL94 V-1（難燃剤添加V-0） | UL94 |
| 水との接触角 | 100～110° | — |
シリコーン、EPDM、天然ゴム、PVC、フッ素シリコーンの硬度、使用温度範囲、誘電特性、耐薬品性、コストを比較したシリコーン特性レーダーチャート
よくある質問
シリコンは有毒ですか？
いいえ。硬化シリコーンは化学的に不活性であり、適切に配合および後硬化された場合、FDA 21 CFR 177.2600、LFGB §30/§31、およびISO 10993に基づき、食品および医療用接触用途として認証されています。未硬化シリコーンおよび過酸化物硬化副生成物は、作業場で吸入しないでください。.
シリコンは溶けるのか？
いいえ。シリコーンには融点がありません。約350℃を超えると、シリカ（SiO₂）という細かい白い灰に分解します。そのため、シリコーンは耐火配線や高温ガスケットに使用できるのです。.
シリコンとシリコーンの違いは何ですか？
シリコンは元素（Si）です。シリコンはSi-O-Si骨格とメチル基またはビニル基の側鎖を持つポリマーです。 シリコン対シリコン.
シリコンはどのくらい持ちますか？
屋内では20年以上、屋外では直射日光や紫外線にさらされる場合、グレードに応じて5～10年持ちます。埋立処分の場合、分解には50～500年かかります。.
この柱が対象としないもの
これは物件参照情報であり、調達手順書ではありません。上記の数値を固定値として扱う前に、以下の3つの注意事項をお読みください。
- 物性値は配合によって異なります。. グレード、充填材の含有量、硬化システムによって、仕様範囲は±20%変動します。必ず、提示された特定のグレードについて、サプライヤーから実際の技術データシート（TDS）を入手してください。.
- 試験の回数よりも、試験方法が重要だ。. ショアA硬度50の部品を1秒間保持して測定した値と、15秒間保持して測定した値は同じではありません。ASTM D2240とISO 48-4では、同じ部品でも異なる値が得られます。仕様書に測定方法を明記してください。.
- コンプライアンス関連文書の有効期限が切れました。. FDA、LFGB、およびUSPの試験証明書は、特定の原材料バッチに対して有効であり、完成品に対して無期限に有効であるわけではありません。グレード変更、供給業者変更、または顔料変更があった場合は、再試験を実施してください。.
シリコーン工場に問い合わせをする前に、以下の5つの項目を決めておきましょう。
- 連続動作温度（ピーク温度ではない）
- 試験方法が明示されたショアAターゲット
- 準拠範囲 — どの規格、どの連絡方法
- 硬化システム — プラチナまたは過酸化物
- 許容誤差クラス — 消費者向け、産業用、または医療用
これら5つの情報がなければ、受け取る見積もりはすべて推測に過ぎず、TDSの明細項目はどれも検証不可能です。.
この柱は、より広範な参照資料の隣にあります。シリコーンが化学的にどのようなものか、どのように製造されるのか、エラストマーファミリーの中でどのような位置づけにあるのかなど、全体像を知りたい場合は、以下をお読みください。 シリコーン素材完全ガイド. それを上流のコンテキストとして使用し、このページをプロパティのルックアップとして使用してください。.
