シリコーンには、液体、ゲル、樹脂、エラストマーなどがあります。このガイドでは、成形品、押出成形品、シール部品に使用される硬化シリコーンエラストマーに焦点を当てており、すべての種類のシリコーンポリマーを網羅しているわけではありません。.
その範囲内で、VMQ、PVMQ、FVMQはポリマーの化学組成を示し、LSR、HCR、RTVは供給形態または硬化経路を示します。食品接触および医療用途に関する表示は、特定の化合物および完成品に関連する証拠に基づきます。以下のセクションでは、これらのラベルを動作温度、接触媒体、形状、公差、生産量、およびコンプライアンス要件に関連付けることで、エンジニアや購買担当者が見積もりを依頼する前に不適切な選択肢を除外できるようにします。.
シリコン素材とは何か
シリコーンは、ケイ素-酸素（Si-O）骨格に有機側鎖を持つ合成ポリマーの一種です。このガイドでは、架橋エラストマーであるポンプ式LSR、固形ゴムHCR/HTV、およびゴム状に硬化する1液型または2液型RTVシステムについて説明します。汎用VMQコンパウンドは、通常-55℃～200℃の範囲で指定されますが、使用可能な温度範囲は、選択したコンパウンドと使用環境によって異なります。.
シリコーンゴムは元素シリコンと混同されやすいので、以下を参照。 シリコンとシリコンの違い. そのシリコン-酸素骨格は熱安定性と長期的な柔軟性に貢献する一方、配合、充填剤のパッケージ、硬化経路が最終的な性能の大部分を決定する。.
こうした特性から、シリコーンは高温環境、屋外環境、食品接触環境、医療用途、そして過酷な産業環境など、幅広い分野で広く使用されている。.
材料の安全性を評価するバイヤーは、まず 毒性および化学物質安全性データが実際に示していること.
シリコーン材料の種類
シリコーンは、複数の独立した軸に沿って分類されますが、これらは競合する材料タイプとして扱うべきではありません。VMQ、PVMQ、FVMQはポリマー化学を表し、LSR、HCR/HTV、RTVは供給形態または硬化経路を表し、食品接触、医療、導電性、スポンジグレードは用途または物理的形状を表します。たとえば、食品接触部品はLSRまたはHCRのいずれかから製造できます。比較概要については、以下を参照してください。 主なシリコーングレードの違い.
ASTM D1418-22 これらの表記はポリマーの種類を識別し、耐熱性および耐液性に関する初期的な目安を示すものです。ただし、これらだけで最終的な使用範囲が決まるわけではありません。化合物の配合、硬化システム、環境、および供給元の技術データシート（TDS）によって、使用可能な範囲は依然として決定されます。.
| ASTM D1418 | 化学 | 標準的な連続範囲 | 指定されている場合 |
|---|---|---|---|
| MQ | ジメチルシリコーン | -50℃～200℃ | 従来型化合物および汎用化合物 |
| VMQ | メチルビニルシリコーン | -55℃～200℃ | ほとんどの市販LSRおよびHCRグレード |
| PVMQ | フェニルメチルビニルシリコーン | -100℃～200℃ | 低温シール、航空宇宙 |
| FVMQ | フルオロシリコーン | -55℃～175℃ | 燃料、油、溶剤の接触 |
これらの温度は、ASTM D1418 で規定された制限ではなく、コンパウンド選択の目安となる範囲です。これらは、市販のシリコーンゴムに関するガイダンス、 信越化学工業の特性ガイド; 選択されたサプライヤーのTDSおよびアプリケーションテストが、引き続きリリースを規定します。.
供給業者が、化合物、硬化システム、適用される食品接触要件、および試験結果を特定せずに「食品グレードシリコーン」とだけ見積もった場合、その見積は技術的に他の供給業者の見積と比較することはできません。.
液状シリコーンゴム（LSR）
液状シリコーンゴムは、主に射出成形プロセスで使用される白金硬化型シリコーン材料です。高い精度、清浄度、および均一性が求められる製品によく用いられます。.
代表的な用途は次のとおりです:
- 医療用部品
- ベビー用品
- ウェアラブルデバイス
- 食品グレードの部品
LSRは、乳首やおしゃぶりなどの薄くて高精度なベビーケア用品によく用いられる一方、より大型の授乳用品には圧縮成形によるHCRが用いられる場合もある。したがって、成形方法は製品カテゴリーだけでなく、形状、容量、および適合要件に基づいて選択する必要がある。.
詳細はこちら 液体シリコーンゴムの加工方法 そして プラチナと過酸化物による治療の違いは何ですか？. HCRの直接比較は、下記の決定表に示されています。.
高硬度ゴム（HCR）
HCRシリコーンは固形のガムのような粘稠度を持ち、圧縮成形や押出成形に広く用いられている。.
一般的な製品には以下が含まれます。
- 工業用シール
- ガスケット
- シリコンチューブ
- 自動車部品
HCRは、多くの成形シール、チューブ、および連続プロファイルのベースとなる化合物です。.
詳細はこちら HCRガムの調合と硬化方法.
LSRとHCRは、ほとんどの成形部品プロジェクトで比較される2つの供給形態です。多くの場合、生産量と公差が経済的なプロセス範囲を決定しますが、形状、硬度、清浄度、硬化システム、オーバーモールディング要件、許容されるバリなどが、その選択を覆す可能性があります。
| アイテム | LS-R の | HCR / HTV |
|---|---|---|
| 供給フォーム | 2液混合ポンプ式液体、1:1 A/B | 粉砕ガムまたは成形済みシート |
| 治療システム | プラチナ付加治療 | 過酸化物またはプラチナによる治療 |
| 主なプロセス | コールドランナー付き射出成形 | 圧縮、移送、押出 |
| 典型的な硬度 | 10～70ショアA | 30～80ショアA |
| サイクルタイム | 小さな部品なら数秒 | プレスサイクルあたりの分数 |
| ツールコスト | より高精度（コールドランナー、精密キャビティ） | より低い |
| フラッシュとトリミング | 最小限で、フラッシュをほとんど使用しないことも可能 | デフラッシュは通常必要 |
| 経済規模 | 年間処理量が多く、自動化された実行 | 低～中程度の量、頻繁な切り替え |
これらは一般的なプロセス傾向であり、コストや生産量の閾値ではありません。部品サイズ、肉厚、キャビテーション、自動化、バリ取り、二次仕上げなどは、経済的な結果を覆す可能性があります。.
この表の背後にある決定プロセスの詳細については、以下を参照してください。 特定の部品に対してHCRとLSRのどちらを選択するか.
RTVシリコーン
RTVシリコーンは室温で硬化し、シーリング、接着、封止などに広く用いられます。.
一般的に以下の場所に見られます。
- 電子機器のシーリング
- 建設用途
- 接着剤およびコーティング剤
関連している： RTVシリコーンが熱を使わずに硬化する方法
食品グレードシリコン
“「食品グレードシリコーン」は、独立したポリマーファミリーでも、普遍的な認証でもありません。通常、食品接触要件を満たすように配合、加工、試験された特定の化合物および完成品を指します。 21 CFR 177.2600 米国または 食品接触材料に関するBfRの勧告 関連するドイツおよびEUの枠組みの中で。.
代表的な製品には以下のようなものがあります。
- ベーキングモールド
- 台所用品
- 食品加工用シール
- 飲料成分
詳細なガイドをご覧ください 実際に食品グレードの化合物とは.
医療グレードシリコン
“「医療用シリコーン」は、世界的に統一された単一の材料分類ではありません。これは、トレーサビリティと、機器の接触タイプおよび使用期間に適した生物学的評価の証拠によって裏付けられた、管理された化合物を指します。完成した機器は、それ自体のリスクベースの評価を受ける必要があります。.
一般的な用途としては以下のようなものがあります。
- 呼吸器
- 医療用チューブ
- ウェアラブル医療機器
- 外科用部品
見る 医療用化合物の認定方法 生体適合性に関する証拠および滅菌挙動については、購入者が文書化することが求められます。.
その他の特殊シリコーングレード
主要カテゴリーに加え、特定の性能要件を満たすための専門グレードもいくつか選定されています。
シリコーンの主要特性
シリコーンが広く使用されている理由の一つは、熱特性、機械的特性、化学的特性のバランスの良さです。詳細な技術解説については、以下を参照してください。 シリコーンの特性の測定方法と仕様.
エンジニアは、単一の機能にこだわるのではなく、厳しい条件下でも安定した性能を発揮するシリコーンを選ぶことが多い。.
以下の数値は、汎用VMQの選択範囲の目安であり、仕様上の限界ではありません。これらは、市販の化合物データなどと照合されました。 WACKER社製固体および液体シリコーンゴム選定ガイド そして 信越化学工業成形コンパウンドガイド. 充填剤の含有量、硬度、硬化システム、試験条件、後硬化は各行に移動するため、選択された化合物のTDSが離型を左右します。.
| 財産 | 標準範囲（VMQ） | 試験方法 |
|---|---|---|
| 硬度 | 10～80ショアA | ASTM D2240 |
| 抗張力 | 4～11 MPa | ASTM D412 |
| 破断伸度 | 200–800% | ASTM D412 |
| 引裂強度 | 9～35 kN/m | ASTM D624 |
| 圧縮永久歪み | 15–40%（175℃で22時間） | ASTM D395 方法 B |
| 体積抵抗率 | 10^14–10^15 Ω·cm | ASTM D257 |
| 誘電強度 | 20～25 kV/mm | ASTM D149 |
| 熱伝導率 | 0.2～0.3 W/m・K | — |
耐熱性
シリコーンは幅広い温度範囲で安定性を維持するため、高温環境と低温環境の両方に適しています。.
多くの配合において、シリコーンは約-50℃から250℃までの温度に耐えることができる。.
調達において重要なのは、連続使用温度です。多くの汎用VMQコンパウンドは乾燥空気中で200℃付近の耐熱性を有していますが、250℃は通常、短時間暴露時の耐熱温度とみなされます。圧縮、密閉状態、流体、および必要な耐用年数によっては、これらの限界値が低下する可能性があります。標準的なVMQは-55℃以下で硬化するため、PVMQまたはその他の認定された低温コンパウンドが選択肢となる場合があります。.
後硬化処理は、選択した化合物が要求する場合、残留揮発性物質、臭気、圧縮永久歪みを低減することができます。強制送風オーブンで200℃で4時間処理することは、一般的なサプライヤーの試験条件または製造条件であり、普遍的なルールではありません。実際の時間と温度は、化合物のTDS、部品の厚さ、および検証済みの抽出物、臭気、または機械的目標に従う必要があります。後硬化処理が検証済みの仕様の一部である場合は、サプライヤーの裁量に任せるのではなく、図面または購入要件に記載する必要があります。.
これは以下のような場合に役立ちます。
- 自動車エンジン部品
- 工業用断熱材
- 高温シール
- キッチン用品と調理器具
より詳しい説明については、以下を参照してください。 持続的な高温下でどのグレードが維持されるか.
柔軟性と弾力性
シリコーンは、熱、紫外線、屋外環境に長期間さらされた後でも柔軟性を維持します。.
多くのプラスチックと比較して、シリコーンは時間の経過とともに脆くなる可能性が低い。.
この物件は特に以下の点で重要です。
- シリコンキーパッド
- ウェアラブル製品
- 医療用アクセサリー
- フレキシブルシール部品
詳細はこちら シリコーンが荷重や繰り返し変形を受けた際にどのように挙動するか. 硬度の選択については以下に記載されています。 ショアA値の選択, これは、RFQ段階で最も定義されないまま放置されることが多い唯一の仕様です。.
耐薬品性
シリコーンは一般的に、湿気、オゾン、酸化に対して優れた耐性を示すが、耐薬品性は、使用する液体の種類、濃度、温度、曝露時間によって大きく異なる。.
そのため、以下のような用途でよく使用されます。
- 食品加工機器
- 屋外電気システム
- 工業用シーリング用途
詳細は以下をご覧ください。 シリコーンが溶剤や工業用化学薬品にどのように反応するか, これには、永続的な化学的攻撃ではなく、可逆的な膨潤を引き起こす媒体の種類も含まれます。.
紫外線と耐候性
多くのプラスチックとは異なり、シリコーンは長期間の屋外暴露下でも性能を維持できる。.
それは抵抗する：
- 紫外線
- オゾン
- 雨と湿気
- 温度サイクル
これにより、シリコーンは以下のような用途に適しています。
- アウトドア用電子機器
- 自動車外装部品
- 太陽光発電および照明用途
見る 紫外線や風雨にさらされた際のシリコーンの劣化 現実的な耐用年数を考慮すると、透明グレードは特に注意深く検査する必要がある。なぜなら、機械的特性が低下するずっと前から、目に見える変色が現れるからである。.
電気絶縁
シリコーン材料は、その誘電特性と温度安定性から、電気・電子システムに広く用いられている。.
代表的な用途は次のとおりです:
- ケーブル絶縁
- 電子コネクタ
- 電力システム
- センサー保護
見る シリコーンが誘電体としてどのように機能するか 絶縁データの場合。炭素または銀を充填した化合物は、この特性を完全に逆転させ、代わりに導電性グレードとして指定されます。.
食品の安全性と生体適合性
食品接触用途や医療用途向けに設計された特殊なシリコーングレードがあります。.
適合性は、実際の化合物および完成品に関連する証拠によって決まります。
- 配合は、意図された接触条件に適合しなければならない。
- 移行、抽出、または生体適合性試験は、該当する要件に適合していなければならない。
- 硬化および硬化後の条件は、検証済みのプロセス内に維持されなければならない。
- トレーサビリティは、完成品と試験済み化合物を関連付け、報告する必要があります。
見る 食品グレードと医療グレードの要件が異なる場合 一方の資格が他方の資格の代わりになると考える前に。.
シリコンが不適切な選択となる場合
滑り摩耗、切削成長、高引張荷重、または動的摩耗が設計を支配する場合、シリコーンは弱い選択肢となる。
- 耐摩耗性および耐引裂性はポリウレタンやニトリルよりも劣る場合があるため、滑り摩耗や鋭利なエッジのある用途では直接比較試験が必要となる。
- 汎用VMQは引張強度がそれほど高くなく、薄い高負荷部ではゲート、パーティングライン、または損傷したエッジから裂け目が生じる可能性がある。
- 標準VMQは炭化水素燃料、鉱物油、および一部の非極性溶剤中で膨潤する可能性があります。FVMQは多くの場合適合性を向上させますが、実際の流体、温度、および浸漬時間については依然として試験が必要です。
- シリコーンは通常、汎用ゴムよりも高価であり、硬化後のスクラップは熱可塑性樹脂のように再溶解して工程に戻すことはできない。
材料の選定を決定するのは、データシートの強調表示ではなく、これらの制限値であることが多い。.
シリコーン製造プロセス
製品設計、材料グレード、生産量に応じて、異なる製造方法が用いられます。 制作ワークフロー全体の解説 化合物から完成品までの各段階を網羅し、 シリコーン加硫とは それら全てに共通する架橋化学について説明する。.
圧縮成形
圧縮成形は、中量生産のシリコーン部品や比較的シンプルな製品構造によく用いられる。成形サイクル時間は、プレス温度170～180℃付近での断面厚さによって決まるため、単位労働時間よりも金型コストが重要な場合には、このプロセスは経済的である。.
よく選ばれる理由は以下のとおりです。
- ガスケット
- 工業用シール
- 高硬度シリコーン部品
詳細はこちらをご覧ください 圧縮成形は実際にはどのように行われるのか, バリ取り作業にかかる労力が、工具費の節約分を上回り始める場合も含みます。.
液体シリコーン射出成形
LSR射出成形は、多くの高精度シリコーン製品や自動化された生産環境に適しています。適切に制御された通気と真空を備えたコールドランナー金型を使用することで、精密な形状を保持し、バリを極めて少なく抑えることができます。そのため、このプロセスは医療機器やベビー用品の部品に広く用いられていますが、自動化はされていません。.
利点としては、以下のようなものがあります。
- 厳しい公差
- 高い再現性
- 生産サイクルが速い
- クリーンな製造プロセス
一般的な用途としては以下のようなものがあります。
- 医療部品
- 家電
- ベビーケア用品
トレードオフは金型費用です。コールドランナーシステムと真空シールキャビティは金型予算を増加させ、投資回収は単価だけでなくサイクルタイムと不良率の改善によって実現します。参照 シリコーン射出成形がどのように行われるか プロセスの詳細については、こちらをご覧ください。.
シリコン押出成形
連続シリコーン押出成形 チューブ、ストリップ、断熱材などの連続シリコーンプロファイルを製造するために使用されます。.
代表的な製品には以下のようなものがあります。
- シリコンチューブ
- シリコンコード
- 電線被覆
押出成形品は、熱風または塩浴ラインで連続的に加硫されるため、寸法は密閉されたキャビティではなく、ライン速度とオーブン温度によって制御されます。そのため、肉厚と直径の公差は成形品よりも緩く、押出成形品に成形品と同等の公差を要求する図面は、押出成形の見積もりが成形品の見積もりとして返される最も一般的な理由です。.
一般的な製品形態としては、チューブ、コード、断面形状が規定された連続ストリップなどが挙げられる。標準的な平らなシリコーンシートは、通常、押出成形ではなくカレンダー加工によって製造される。これら2つの製造プロセスは、許容誤差が異なる。.
ツーリング、後処理、プロトタイピング
成形はコストと品質に関する全体像の一部にすぎません。
- シリコンモールド設計ガイド — ドラフト角度、壁厚、通気、収縮
- シリコンモールドのコスト ―工具予算を左右するものは何か
- シリコーン後硬化 — 化合物仕様または検証済みコンプライアンスプロセスで必要とされる場合に使用します
- 試作品から量産まで ―金型が軟質金型から量産用鋼材に移行すると何が変わるのか
シリコーンとその他の素材の比較
材料の選定は、最も多くの利点を持つ材料ではなく、主な負荷条件に基づいて行うべきです。まず表を使って最初のトレードオフを特定し、次に実際の使用条件に合わせて詳細な比較を行ってください。.
| 代替 | シリコンを選ぶときは | 代替案を選択する場合 | 決定確認 |
|---|---|---|---|
| 従来のゴム | 熱、オゾン、紫外線、または低温の柔軟性が支配する | 耐摩耗性、引裂強度、または材料コストの低さが決定要因となる | シールは静止状態ですか、それとも摺動摩耗にさらされていますか？ |
| 硬質プラスチック | 弾性回復、密閉、または繰り返し屈曲が必要 | 構造的な剛性と高速成形が重要 | その部品は荷重を支える必要があるか、または変形から回復する必要があるか？ |
| ＴＰＵ | 耐熱性、耐候性、長期弾性が重要 | 耐摩耗性と靭性がより重要 | 主な故障モードは、熱による劣化ですか、それとも表面摩耗ですか？ |
| ポリ塩化ビニル | 高温環境下での柔軟性と長時間の屋外暴露がコストに見合う | より低コストのチューブまたはプロファイルでも、温度とコンプライアンスの目標を満たすことができます。 | 実際の連続温度および接触に関する要件は何ですか？ |
| ナイロン | シーリング、断熱、または柔軟な復元が必要 | その部品は構造荷重を支えるか、摩耗に耐える必要がある。 | 柔軟性は機能的なものなのか、それとも望ましくないたわみなのか？ |
| ポリウレタン | 熱、オゾン、風化が支配的 | 耐摩耗性、耐引裂性、耐荷重性が重要 | 部品の故障原因は、環境要因と機械的摩耗のどちらが先になるでしょうか？ |
シリコン vs ゴム
シリコーンは、熱、オゾン、紫外線への曝露、または低温での柔軟性が重視される場合に好まれることが多い。一方、従来のゴムは、耐摩耗性、耐引裂性、または材料コストの低さが重視される場合に優れている。参照 シリコーンと従来のゴムは熱によってどのように異なるか.
シリコン vs プラスチック
弾性回復性、密閉性、繰り返し屈曲が必要な場合はシリコーンを、構造的な剛性、単位コストの低減、または非常に高速な成形が重要な場合は硬質プラスチックを選択してください。 シリコーンが硬質プラスチックよりも優れている点.
シリコン vs TPU
シリコーンは耐熱性、耐候性、長期的な弾性回復においてより優れた出発点となる一方、TPUは耐摩耗性と靭性において優れていることが多い。 シリコーンとTPUのトレードオフ.
シリコン vs PVC
シリコーンは、高温での柔軟性、長時間の屋外暴露、または検証済みの可塑剤フリー配合のために選択されることが多い。一方、PVCは、その温度、柔軟性、および適合性の限界が用途に合致する場合、経済的である。詳細な比較については、以下を参照のこと。 PVCとシリコンの比較.
シリコン vs ナイロン
シリコーンはシーリング、断熱、弾性回復に適しており、ナイロンは構造荷重や摩耗に適しています。ナイロンの場合は、湿気による寸法変化も考慮する必要があります。詳細については、 ナイロンとシリコンの選択 比較。.
シリコーン vs ポリウレタン
シリコーンは一般的に耐熱性、耐紫外線性、耐オゾン性に優れている一方、ポリウレタンは耐摩耗性、耐引裂性、耐荷重性に優れていることが多い。いずれの材料においても、選択したグレードの適合性を確認する必要がある。 ポリウレタンを代替エラストマーとして使用 詳細な比較については、こちらをご覧ください。.
シリコーンの一般的な用途
業界での知名度だけではシリコーンの採用は正当化されない。シリコーンが真価を発揮するのは、使用条件（温度、耐候性、電気的特性、接触適合性、弾性回復性など）において、より安価なエラストマーや硬質プラスチックが適さない場合にのみである。.
工業用シリコーン部品
一般的な工業製品には以下のようなものがあります。
- アザラシ
- ガスケット
- 絶縁体
- ダンパー
シリコーンは、熱、オゾン、または繰り返し圧縮にさらされる静的シールに最適です。ただし、引き裂きと摩耗性能が検証されていない限り、滑り摩耗、鋭利なエッジアセンブリ、または動的接触には適していません。設計面では、まず シリコン製ガスケット設計 圧縮、溝の形状、許容移動量を定義する。製造側では、 工業用シリコーン部品の製造 図面が工程および工具のレビュー準備段階に達したとき。.
医療用シリコーン製品
医療用途では、柔軟性、透明性、滅菌適合性、または皮膚との接触制御といった特性からシリコーンが適している場合に使用される。ポリマー名だけでは生体適合性は保証されない。.
代表的な用途は次のとおりです:
- 医療用チューブ
- 呼吸器
- ウェアラブルヘルスケア製品
選定は接触の種類と時間から始まり、次に滅菌方法を選択する。蒸気滅菌、放射線滅菌、化学滅菌は硬度、色、機械的保持力にそれぞれ異なる影響を与える可能性があるため、化合物と完成品の両方について証拠が一致している必要がある。.
食品グレードシリコーンの用途
食品接触用シリコーンは一般的に以下の用途に使用されます。
- キッチン用品
- ベーキングモールド
- 食品加工機器
- 飲料システム
選定にあたっては、繰り返し使用か単回使用か、食品の種類、温度、接触時間など、用途に合わせて選択する必要があります。後硬化は、化合物の仕様または検証済みの工程で必要とされる場合にのみ必要です。移行、抽出、または官能評価の結果は、一般的な「食品グレード」表示ではなく、意図された製品に合致している必要があります。.
接触条件と試験要件が既に定義されているプロジェクトの場合、, シリコン製キッチン用品の製造 関連する製造ルートを提供する。.
ベビー・育児用シリコン製品
ベビーケア用途には、授乳セット、よだれかけ、歯固め、おしゃぶり、その他、ソフトタッチの形状と食品または皮膚接触要件を組み合わせた製品が含まれます。薄くて複雑な部品にはLSRが適している場合があります。一方、大型の授乳製品は圧縮成形HCRでも経済的です。連携した製品ラインを計画している購入者は、利用可能なルートを確認できます。 シリコン製ベビー用品の製造.
カスタムシリコンモールド
再利用可能なベーキング、アイス、製菓、鋳造用モールドは、キャビティ形状を損なうことなく型から取り出すための十分な柔軟性が必要です。この決定には、壁の厚さ、サポートリブ、表面仕上げ、耐引裂性、および想定される接触要件が組み合わされます。参照 カスタムシリコーンモールドの製造 プロジェクトが、別のシリコーン部品の製造用金型ではなく、完成した金型製品である場合。.
販促用およびブランド入りシリコーン製品
リストバンド、キーホルダー、コースター、その他のブランドアクセサリーは、素材の極限的な性能よりも、色の均一性、ロゴの再現性、表面仕上げ、注文量に基づいて選ばれます。複数のブランドアイテムを中心としたプログラムの場合は、 カスタムシリコン製販促品の製造 カテゴリーのエントリーポイントとして。.
自動車用シリコーン部品
自動車用途では、多くの場合、以下のようなものが含まれます。
- 高温
- 油への曝露
- 屋外環境
シリコーンは一般的に以下の用途に使用されます。
- エンジンシール
- ケーブル保護
- 振動ダンパー
故障モードは部品によって異なります。静的シールは圧縮永久歪みと流体膨張によって、ホースは圧力と補強によって、外部ブーツはオゾンと屈曲サイクルによって影響を受けます。ボンネット下の部品は、連続温度と実際の接触流体に基づいて仕様が定められています。燃料や腐食性の高いオイルにさらされる場合は、一般的にVMQよりも炭化水素に対する耐性が高いFVMQが適している可能性がありますが、冷却液や潤滑油との適合性については、流体の組成、温度、浸漬時間、許容体積変化などを考慮して確認する必要があります。.
冷却水ホースや過給空気ホースには、一般的にHCRコンパウンドが使用され、圧力、温度、および実際の流体に合わせて補強材が選定されている。.
家電製品用シリコーン
電子機器では、シリコンは単に手触りの良い表面のためだけでなく、弾力性のあるキー応答性、環境密閉性、電気絶縁性といった目的で使用されている。.
代表的な製品には以下のようなものがあります。
- シリコンボタン
- 保護カバー
- ウェアラブルアクセサリー
未充填シリコーンは通常絶縁性です。導電性化合物は炭素、ニッケル、または銀を充填したシステムに依存しており、導電性を高めると硬度、引裂挙動、およびコストが変化する可能性があります。参照 カスタムキーパッドの設計には何が必要か 作動力、キーストローク、および印刷に関する制約のため。.
適切なシリコーン素材の選び方
まず故障条件と必要な証拠を定め、次にポリマーの種類、硬度、加工方法を選択してください。「シリコーン」を最初に選択し、後から使用環境を定義すると、検証できない見積もりになることがよくあります。.
| サービス条件 | 開始方向 | リリース前に検証する | 決めつけないで |
|---|---|---|---|
| 180～200℃付近の温風を連続供給 | 耐熱性VMQ化合物 | 物性保持、圧縮永久歪み、温度保持時間 | 短期ピーク評価は継続的な評価です |
| 炭化水素燃料または腐食性の油への曝露 | FVMQをVMQおよび他のエラストマーと比較評価する | 実際の流体の体積変化、硬度変化、および保持強度 | すべてのオイルと冷却液には同じポリマーが必要です |
| 約-55℃以下の環境でのサービス | PVMQまたは適格な低温化合物を評価する | 低温収縮、シール力、サイクル | 室温での柔らかさは低温シールを予測する |
| 食品との繰り返し接触 | 資格を有するVMQベースのLSRまたはHCR | 適用可能な抽出または移行の証拠および検証済みの治癒条件 | “「食品グレード」は世界共通の認証です |
| 大量生産される薄型または複雑な形状の成形部品 | LSR射出成形を評価する | 工具投資回収期間、通気、フラッシュリミット、自動化、年間生産量 | LSRは自動的に部品の性能を向上させます |
| 少量から中量生産の、厚みのある成形部品 | HCR圧縮成形を評価する | サイクルタイム、バリ取り作業、パーティングライン、圧縮永久歪み | 工具コストの削減は総コストの削減につながる |
| 連続したチューブ、コード、またはプロファイル | HCR押出成形 | 断面公差、硬化線、切断長さ、二次接合 | オープンダイ形状は、成形部品の公差を保持することができる。 |
温度要件
最大連続温度、ピーク温度、および持続時間をそれぞれ個別に指定してください。熱サイクルと周囲環境も考慮に入れてください。乾燥空気中の200℃は、圧縮下または油中の200℃とは条件が異なります。.
化学物質への暴露
実際の流体、濃度、温度、および暴露時間を明記してください。「耐油性」または「耐溶剤性」は試験条件ではありません。また、室温での浸漬による適合性データは、高温圧縮シールを予測するものではありません。.
硬さと柔軟性
ショアA硬度は、完成品の剛性とは異なります。肉厚、支持されていないスパン、形状によって、ショアA硬度40の部品が、より薄いショアA硬度60の部品よりも剛性が高く感じられる場合があります。シール材の場合は、硬度に加えて、圧縮強度、接触圧力、圧縮永久歪みの要件を考慮する必要があります。.
見る ショア硬度と厚さの要件をサプライヤーに伝える方法 仕様に関する誤解を避けるため。.
コンプライアンス要件
食品接触用途や医療用途では、以下のような証拠が求められる場合があります。
- 21 CFR 177.2600 繰り返し使用されるゴム製品の抽出試験
- BfR勧告XV 適用可能なドイツおよびEUの法的枠組みにおける証拠
- USP <88> 契約で義務付けられている場合のクラスVI試験
- 完成した医療機器に対するリスクベースのISO 10993生物学的評価
これらの要件は、異なる危険物や物品を対象としており、互換性はありません。
| 標準 | 対象範囲 | 通常の証拠 |
|---|---|---|
| FDA 21 CFR 177.2600 | 食品に繰り返し接触するゴム製品 | 水およびn-ヘキサンでの抽出試験 |
| BfR勧告XV | 食品接触材料に使用されるシリコーンに関するドイツの勧告。関連する法的枠組み内で適用される。 | 現在の勧告、意図された記事、および連絡条件に合致する証拠 |
| USPクラスVI | 医療用エラストマーの生物学的反応性 | 全身投与試験、皮内投与試験、および移植試験 |
| ISO 10993-5 / ISO 10993-10 / ISO 10993-23 | 試験管内細胞毒性／皮膚感作性／刺激性 | デバイスの接触タイプと期間に合わせたリスクベースのテスト計画 |
| RoHS指令／REACH規則 SVHC（高懸念物質） | 規制物質および報告義務のある非常に懸念される物質 | 必要に応じてリスクベースの分析試験によって裏付けられた、材料宣言書またはSVHCステートメント |
| UL94 | V-0などの小規模可燃性分類 | 試験材料、試験片の厚さおよび色は試験済みであり、完成部品に関する包括的な保証ではありません。 |
適合性は、適用される規則、化合物、完成品、およびその加工方法によって決まります。シリコーンという言葉自体によって決まるわけではありません。FDA 21 CFR 177.2600は、食品との繰り返し接触を目的としたゴム製品に関する規制であり、FDAが発行する材料証明書ではありません。同様に、USPクラスVIの結果は、医療機器のリスクベースのISO 10993評価に取って代わるものではありません。報告書、試験条件、試験機関、および試験された具体的な製品または化合物を要求してください。一般的な適合性表明では不十分です。.
より広範な化学スクリーニングについては、以下を参照してください。 シリコーンにPFASが含まれているかどうか. 記事レベルの証拠については、以下を参照してください。 シリコーン型安全基準と規制に関する証拠をどのように確認すべきか 一般的なコンプライアンス声明を受け入れる前に。.
製造方法
形状、公差、年間生産量は、材料選定とプロセス選定を結びつける要素である。
- LSR射出成形は、薄肉部品や複雑な形状の部品、自動化、大量生産に適しているが、金型への投資額が大きい。
- HCR圧縮成形は頻繁な段取り替えや少量生産に対応できるが、プレス時間、バリ、手作業による取り扱いが増える。
- 押出成形は連続形状に適していますが、オープンダイでは成形部品の図面に示されているすべての公差や形状を再現することはできません。
年間生産量だけで加工方法を選択してはいけません。アンダーカット、インサート、壁面遷移部、ゲート制限、許容されるパーティングライン、および必要な清浄度によって、本来は経済的な選択肢が除外される可能性があります。.
見積依頼書を送る前に修正すべき事項
異なるサプライヤーからの見積もりがそもそも比較可能かどうかを判断する6つの項目：
- 硬度は許容範囲付きで、例えば50±5ショアAなど。軟質または中硬質とは指定できません。
- 寸法公差クラス ISO 3302-1, 成形部品の場合はM1からM4まで。より厳しいクラスは、金型、検査、および工程管理のコストに影響します。
- 色の参照はパントン番号または承認済みの実物サンプルとし、さらに、色のマッチングは1つの光源の下で判断されるのか、2つの光源の下で判断されるのかを示す。
- 硬化後の要件は、個人の好みではなく、コンプライアンス目標によって決定される。
- 図面に示された許容パーティングラインとゲート位置
- 年間生産量と注文パターンによって、キャビテーションの発生とLSR金型の採算性が決まる。
これらを含めずに作成された見積もりは仮のものであり、通常、最初のサンプルラウンド後に価格改定としてギャップが再び現れます。.
よくある質問
シリコーン素材は何に使われますか？
シリコーンは、その柔軟性、耐久性、耐熱性から、工業、医療、自動車、食品、および消費者向け用途に使用されています。 シリコーン部品の汎用性.
シリコンはゴムよりも優れているのか？
用途によって異なります。一般的に、シリコーンは高温や屋外環境下で優れた性能を発揮しますが、ゴムは環境によってはより優れた耐摩耗性を示す場合があります。.
シリコンは食品に安全ですか？
シリコーン製品は、その配合、製造条件、試験結果が対象となる食品、温度、接触時間と一致する場合にのみ、食品接触に適しています。参照： サプライヤーが本物の食品グレードの材料を使用しているかどうかを見分ける方法.
シリコーンは何度まで耐えられますか？
多くのシリコーン配合物は、約-50℃から250℃までの温度範囲に耐えることができ、一般的なVMQの場合、連続使用温度の上限は通常200℃である。.
シリコンは環境に優しいですか?
長寿命化は交換頻度を減らすことができるが、シリコーンが自動的に持続可能になるわけではない。硬化シリコーンは熱硬化性樹脂であり、熱可塑性樹脂のように再溶解することはできないため、環境に関する主張には明確なライフサイクル境界が必要である。参照 シリコーンはリサイクルできますか？.
カスタムシリコーンソリューションをリクエストする
製造業者に問い合わせる前に、上記の選択表を使用して、使用温度、接触媒体、形状、硬度、許容差クラス、年間使用量、および適合性に関する証拠を定義してください。.
まだ工場をスクリーニングしている場合は、 シリコーンOEM注文を行う前に尋ねるべき質問. プロジェクトが技術レビューの準備が整ったら、最新の図面改訂版と上記の7つの入力項目を添えて、特注シリコーンソリューションを依頼してください。有用な見積書には、材料、プロセス、工具、試験に関する前提条件が明記されているべきであり、それらを単一の単価の裏に隠すべきではありません。.
