食品接触用シリコン製品に適切なショア硬度を選択するにはどうすればよいでしょうか?

食品グレードのシリコンは、ベビー用品、キッチンツール、食品保存容器など、幅広い用途で使用されています。安全性、耐熱性、柔軟性、そして無毒性という特性から、頼りになる素材となっています。

しかし、シリコーン製品をカスタマイズしたり選んだりする際に、多くの人が重要な要素であるショアA硬度を見落としています。では、食品接触用途のシリコーン製品それぞれに適した硬度をどのように選べばよいのでしょうか？

このガイドでは、基本、一般的な使用例、適切な選択方法について説明します。

ショア硬度とは何ですか?

ショア硬度は、材料の柔らかさや硬さを表します。シリコーン業界では、ショアAスケールが最も一般的に使用されています。ショアAの値が低いほど、シリコーンは柔らかく、曲げやすく、圧縮性が高いことを意味します。値が高いほど、材料は硬く、圧力に対する耐性が高く、弾力性が強いことを意味します。

食品グレードシリコンの標準的なショアA範囲：

硬度の選択はなぜそれほど重要なのでしょうか?

食品グレードのシリコーン製品にとって、適切な硬度を選ぶことは非常に重要です。製品の機能、使用感、製造の容易さ、そしてコストに影響を与えます。

硬さが適切であれば、製品はその用途にぴったり合います。赤ちゃんのおしゃぶりは柔らかく優しい感触で、ベーキングトレイはしっかりとした安定感があります。これにより、ユーザーにとってより良い体験が得られます。

硬さが適切でないと、製品がうまく機能しなかったり、使い心地が悪くなったりする可能性があります。また、生産段階で廃棄物の増加や品質の低下といった問題が発生する可能性もあります。顧客が製品の品質に疑問を抱く可能性もあり、ブランドイメージに悪影響を与える可能性があります。

製品タイプに応じて適切な硬度を選択するにはどうすればよいでしょうか?

シリコン製品によって硬度は異なります。食品接触用途でよく使用されるシリコン製品について、簡単なガイドをご紹介します。

シリコンの硬度を選択する際に考慮すべきことは何ですか?

食品グレードのシリコーンに適したショア硬度を選ぶ際には、他にも考慮すべき重要な点があります。これらの要素は相互に作用し、硬度を誤ると、製品の性能、感触、製造の容易さに影響する可能性があります。

誰が製品を使用するのでしょうか?

人によって必要な柔らかさのレベルは異なります。

赤ちゃんや高齢者には、柔らかいシリコン（30A～50A）の方が適していることが多いです。優しく安全に使用できます。硬すぎるおしゃぶりは、赤ちゃんの歯茎を傷つける可能性があります。

スパチュラやベーキングツールを使うシェフのようなプロキッチンには、硬めのシリコン（50A～70A）が適しています。耐久性が高く、強い使用や繰り返しの使用にも耐えます。

製品の形状は何ですか?

形状と厚さも重要です。

シールやストローなどの薄い部品は、簡単に曲がったり折れたりしないように、より硬いシリコン (60A～70A) が必要です。

ボウルやカップなどの厚い部品には、強度を保ちながら手に馴染みやすい柔らかいシリコン (40A～60A) を使用できます。

製品には何が必要ですか?

関数によって多くのことが決まります。

折りたたみカップのように折りたたむ必要がある製品の場合は、柔らかいシリコン (30A～50A) が最適です。

吸盤のようにくっつける必要がある場合は、反発力のよい中程度の硬度 (40A～60A) を使用してください。

オーブンミットやカップスリーブなど、熱を遮断するものには、より硬いシリコン（60A～70A）を使用すると、強度と耐熱性が高まります。

あなたの金型でも使えますか?

金型や機械に合わせて硬度も合わせる必要があります。

柔らかいシリコンは型にくっつきやすいため、型が滑らかでしっかりと設計されていないと、型から取り出すのが難しくなります。

硬いシリコンは成形時に流動性が低下します。そのため、金型に適切に充填するには、より高い圧力や熱が必要になる場合があります。

そのため、硬度を選択する前に、まず生産体制を確認する必要があります。そうすることで、問題を回避し、時間を節約できます。

食品グレードシリコンの硬度をテストする方法は？

食品接触用シリコーン製品の開発や検査において、硬度試験は基本的でありながら不可欠なステップです。硬度試験は、材料が設計要件を満たしていることを確認するのに役立つだけでなく、製品の感触、機能、そして安全性にも影響を及ぼします。

ショアAデュロメーターを使用する

食品グレードのシリコーンは通常、ショアAデュロメーターを用いて試験されます。これは、表面硬度を迅速かつ確実に測定するために使用される標準的な装置です。

テスト手順:

1. 少なくとも 6 mm の厚さがあり、表面が平らで清潔なシリコン サンプルを準備します。
2. サンプルをしっかりとした水平な面に置きます。
3. デュロメーターの針をサンプルに垂直に押し付けます。
4. ダイヤルまたはデジタル画面に表示される値（Shore A 単位）を読み取ります。
5. テストポイントごとにデバイスを3秒間保持します。5つのポイントを測定し、平均を算出します。

結果に影響を与える要因

• 温度は重要です: 温度が高いほどシリコンは柔らかくなります。そのため、測定値が低くなる可能性があります。試験は標準的な実験室環境下、23±2℃で実施してください。
• サンプルの厚さまたは柔らかい裏地: サンプルが薄すぎたり、柔らかい表面に置かれたりすると、針が正しく押されず、測定値が低くなる可能性があります。
• タイミング制御: 押す時間が短すぎたり長すぎたりすると、結果に一貫性がなくなる可能性があります。

原材料と最終製品の違い

実際の生産においては、原料シリコーンの硬度と完成品の硬度が必ずしも同じとは限りません。これは以下の理由により発生する可能性があります。

• 加工中の加硫温度や時間の変化
• カラーマスターバッチ、充填剤、その他の添加剤の使用
• 製品構造（厚みや中空部分など）が特定の部分の硬さの感じ方に影響を与える

そのため、量産前に材料、半製品、最終製品を複数回テストし、硬度が一定に保たれていることを確認することが重要です。

結論

シリコンの硬度の選択に万能なルールはありません。重要なのは、製品の使用方法、使用者、加工方法、そして素材の挙動を考慮することです。量産に入る前に、サンプルテストを行い、ユーザーからのフィードバックを収集し、性能を検証して最適な硬度を決定することをお勧めします。

食品グレードのシリコーン製品の開発をお考えですか？お気軽にお問い合わせください。材料のアドバイス、硬度の選定、金型の最適化まで、全面的なサポートを提供いたします。