シリコン vs. TPU: 次の製品に最適な素材はどちらでしょうか?

製品に使用する素材としてシリコンとTPUのどちらを選ぶかお悩みですか？ 間違った素材を選ぶと、安全性の問題や耐久性の低下につながります。今日は、最適な素材選びをお手伝いいたします。.

シリコンとTPUの主な違いは、柔軟性と耐熱性です。シリコンは優れた熱安定性と化学的不活性性を備えているため、食品グレードの製品に最適です。TPUは耐摩耗性と機械的強度に優れています。耐熱性を重視するか、耐久性を重視するかによって、どちらを選ぶかが変わってきます。.

適切な素材を選ぶことは、どのプロダクトマネージャーにとっても大きな決断です。RuiYangでは、私は長年にわたり両方の素材をテストし、実際の用途における性能を確認してきました。ここでは、それぞれの長所と短所について詳しく説明します。.

安全性と健康の面ではシリコンは TPU より優れていますか?

あなたの製品は皮膚や食品に触れることがありますか？多くのメーカーは、製品への毒素の浸出を懸念しています。安全性と信頼性を重視したブランドを構築する際には、これは当然の懸念事項です。.

医療用品やベビー用品においては、シリコンは一般的にTPUよりも安全です。無機物であり、無毒で低アレルギー性です。BPA、フタル酸エステル、ラテックスを含みません。TPUは多くの場合安全ですが、プラスチックベースのエラストマーであり、グレードによっては化学添加物が含まれている場合があります。.

2012年にRuiYangを立ち上げた時のことを覚えています。赤ちゃんの歯固めの安全性を心配するお客様がいらっしゃいました。シリコンを選んだのは、赤ちゃんが何時間も噛んでも安定しているからです。シリコンはカビや細菌の繁殖を防ぎ、熱湯消毒も非常に簡単です。TPUはある程度の熱には耐えますが、長期間の化学的安定性はシリコンほど高くありません。.

以下の表では、両方の材料の安全性プロファイルを比較しています。

クライアントと仕事をする際、おしゃぶりなどの製品には必ずシリコンを推奨しています。親御さんに安心感を与えてくれるからです。ベビーケア業界向けの製品を開発するなら、安全性が最優先事項です。シリコンは不活性で、食品や生体組織と反応しないため、この点ではシリコンが最適です。.

温度は材料の性能に影響しますか?

製品が溶けたり脆くなったりするのではないかと心配していませんか？ 不適切な素材を選ばないと、温度変化によって機能が損なわれる可能性があります。寒さには柔軟で、暑さには安定した素材が必要です。.

シリコンはTPUよりもはるかに優れた耐熱性を備えています。-60℃から230℃を超える温度まで、形状を崩すことなく耐えることができます。TPUは熱可塑性樹脂であるため、高温になると溶けてしまいます。ほとんどのTPUグレードは80℃で軟化し始め、構造的な完全性を失います。.

私の工場では、これらの素材が過酷な環境に耐えられるかを調べるテストを行っています。かつて、シリコン製のキッチンヘラとTPU製のスマホケースを150℃のオーブンに入れたことがあります。シリコン製のヘラは全く変化しませんでしたが、TPU製のケースは数分で変形し、ベタベタになってしまいました。これは、シリコンが熱硬化性素材だからです。一度硬化すると、その形状は永久に維持されます。TPUはワックスのように溶かして形を変えることができるため、射出成形には適していますが、高温環境には不向きです。.

キッチン用品や工業用ガスケットを設計する場合は、シリコンを使用する必要があります。ただし、保護ケースのように室温で使用される製品であれば、TPUでも問題ないかもしれません。ただし、TPUは紫外線や熱にさらされると時間の経過とともに黄ばむ可能性があることを覚えておいてください。シリコンは透明のまま、または長年色を保ちます。.

耐久性と強度に優れた素材はどれですか?

落下や激しい摩擦にも耐えられる素材をお探しですか？強度と耐久性は同じではありません。ある素材は破れにくく、別の素材は溶けにくいという違いがあります。.

TPUはシリコンよりも機械的強度と耐摩耗性に優れています。TPU製の部品は傷がつきにくく、破れにくいのが特徴です。シリコンは柔らかく柔軟性に優れていますが、鋭利な物で引っかくと破れてしまうことがあります。TPUはプラスチックとゴムの長所を兼ね備えています。.

ウェアラブルテクノロジー業界では、このトレードオフをよく目にします。時計バンドの場合、シルクのように滑らかで柔らかいシリコンの方が肌触りが良いでしょう。しかし、頑丈なアウトドアツールのハンドルには、TPUの方が適しています。TPUは摩擦や粗い表面でも摩耗することなく耐えることができます。シリコンは「柔らかい」用途には最適ですが、表面エネルギーが大きいため「埃を吸い寄せる」性質があります。.

RuiYangでは、シリコン製品に特殊なオイルコーティングを施すことで、粉塵の問題を軽減しています。これにより、シリコンの手触りがさらに滑らかになります。しかし、製品を床に引きずったり、過酷な環境で使用される工場で使用したりする場合は、TPUをご検討ください。TPUは、同クラスのほとんどの製品よりも優れた耐衝撃性を持つ、強靭な素材です。.

製造プロセスはコストにどのような影響を与えますか?

生産工程の予算を厳しく抑えたいとお考えですか？材料の加工方法によって、人件費や機械代などの費用は変わります。始める前に、これらのコストを把握しておく必要があります。.

TPUは射出成形を用いるため、一般的に大量生産においてより迅速かつ安価です。シリコーンは通常、圧縮成形または液状シリコーンゴム（LSR）射出成形を必要とします。これらのプロセスでは、材料を金型内で「硬化」または「焼成」する必要があるため、サイクルタイムが長くなる傾向があります。.

私は多くの企業の生産拡大を支援してきました。例えば、100万個のスマートフォンケースを製造したい場合、コスト面ではTPUが明らかに勝者です。TPUのサイクルタイムはわずか30秒です。シリコンなら同じ部品でも2～3分かかることもあります。製造業においては、時は金なりです。しかし、LSR（液状シリコーンゴム）の金型は非常に高価です。液漏れを防ぐために高精度の金型が必要です。.

私は常にパートナーに「総所有コスト」に注目するよう伝えています。シリコンは単価は高いかもしれませんが、プレミアムブランドの価値を高めます。高級ベビーボトルを販売している場合、顧客はシリコンを期待しており、より高い価格を支払うでしょう。一方、安価な販促品を販売している場合は、TPUが最適です。ブランド目標と生産予算のバランスを取ることが重要です。.

ある素材が他の素材よりも環境に優しいのでしょうか?

あなたの会社は持続可能性と環境問題に配慮していますか？ジョン・ドウのような現代の顧客は、地球を守るブランドを求めています。あなたが選んだ素材が、最終的に埋め立て地に永遠に埋立地に埋もれてしまうのかどうかを知る必要があります。.

どちらの素材も環境面で長所と短所があります。TPUはリサイクル可能な熱可塑性プラスチックです。溶かして再利用し、新しい製品を作ることができます。シリコンは路上回収プログラムでは広くリサイクルされていませんが、はるかに耐久性があります。シリコン製品は数十年も使用できるため、頻繁な交換の必要性を軽減できます。.

私の考えでは、シリコンは長期使用において最も「環境に優しい」選択肢です。シリコンは砂から得られるシリカから作られており、多くの石油由来のプラスチックのようにマイクロプラスチックに分解されることはありません。シリコンは最終的に燃焼しても、シリカ、二酸化炭素、水蒸気に戻ります。有毒ガスを放出しません。TPUはプラスチックです。リサイクルは可能ですが、そのほとんどはリサイクルされていません。海中で分解されるまでには数百年かかることもあります。.

RuiYangのように「シリコンに革新を、生活に質の高いものを」というブランドミッションを掲げるなら、長寿命の価値を理解しているはずです。私たちは、人々が捨てずに済む製品作りに注力しています。1年でリサイクルされるプラスチック製品よりも、10年使える製品の方が地球に優しいと考えています。.

エンドユーザーにとってはどのように感じられるでしょうか?

製品は高級感を重視するのか、それとも機能性を重視したいのか？製品の「手触り」は、顧客がそれを気に入るか嫌うかを決定づける重要な要素です。これは主観的なものですが、デザインにおいて非常に重要な要素です。.

シリコンは柔らかく、温かみがあり、ゴムのような感触で、とても快適です。濡れても滑りません。TPUはゴムと硬質プラスチックを混ぜたような感触です。触るとより滑らかで涼しく感じますが、仕上げが適切でないと「安っぽい」印象を与えることがあります。.

以前、医療機器のグリップのプロジェクトに携わったことがあります。クライアントは当初、価格が安かったためTPUを使用していました。しかし、医師から長時間の処置中に硬すぎて滑りやすいという苦情がありました。そこで、シリコン製の外層を持つ二重成形部品に設計を変更しました。医師たちは新しいグリップを大変気に入ってくれました。手に「有機的」でしっかりとフィットする感触でした。.

美的違いを簡単に見てみましょう:

• シリコーン： マット仕上げ、ソフトな手触り、非常に柔軟性があり、濃い色をしっかり保ちます。.
• TPU: 光沢またはマット仕上げにすることができ、より硬く、透明にすることもできますが、時間の経過とともに黄色くなります。.

ベビー用品には、シリコンの柔らかな感触が不可欠です。親子の肌触りを思い出させます。スポーツ用品には、TPUのグリップ力と丈夫さが適しているかもしれません。量産を開始する前に、両方のサンプルを入手することをお勧めします。.

結論

シリコンとTPUのどちらを選ぶかは、製品のニーズとブランド価値によって異なります。シリコンは安全性と耐熱性を備え、TPUは強度と低コストを実現します。.

次のベビー用品プロジェクトのために、特定の材料仕様書を作成するお手伝いをさせてくださいませんか?