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プラスチックゴム耐久性評価と寿命予測で長寿命化を実現する方法

目次
はじめに:製造業の現場から見るプラスチックゴムの課題
プラスチックゴムは、自動車、家電、機械、食品包装など、現代のさまざまな製造業界において必要不可欠な部材です。
しかし、経年劣化や連続使用による摩耗、変形、硬化などの問題が常に付いて回ります。
工場現場では、
「どうやって寿命が長い部品をつくるか」
「使用中のどこで交換すべきか」
「そもそもどのように耐久性評価をすればよいのか」
という悩みが絶えません。
昭和の時代から「経験と勘」「実績主義」で評価・交換を繰り返してきましたが、DX化やAIの普及が進む昨今、より科学的かつ合理的なアプローチが求められています。
本記事では、現場でのリアルなノウハウと最新の業界動向を織り交ぜながら、プラスチックゴムの耐久性評価と寿命予測、さらには長寿命化への現実的な道筋を解説します。
プラスチックゴムとは?その特徴と課題
プラスチック・ゴムの基礎知識
プラスチックとゴムは「高分子材料」と呼ばれる物質です。
プラスチックは成形性に優れ、強度や軽量性が高い材料。
一方、ゴムは弾力性や耐振動性が高く、密封や絶縁など幅広い分野で使用されます。
しかし、どちらも使用状況によって次第に摩耗、変形、亀裂、変色、硬化などの劣化現象が起こります。
ゴムに含まれる可塑剤の揮発、加硫ゴムの老化などは特に問題になりやすいです。
なぜ寿命予測が大切なのか
製造工程や最終製品の信頼性を確保する上で、部品の寿命はコストや品質に直結します。
とくに調達購買の担当者やバイヤーは
「どこまで安全に使えるか」
「いつ交換をすべきか」
「実際に使っている現場ではどんなトラブルが多いか」
を知ることが必要です。
また、サプライヤー側も自社製品の信頼性・優位性をアピールするために、科学的な耐久性評価や寿命予測は重要になっています。
昭和から抜け出せない“勘と経験”頼みの現場、その課題
日本の製造業の現場は、いまだに「ベテランの経験と勘」に頼る部分が多く、長年にわたり築かれてきた“アナログ文化”が根強く残っています。
「現場の声には勝てない」
「昔からこの方法でうまくいっている」
こうした思考が、材料選定や交換時期の判断を難しくしています。
近年ではデジタル化の波が押し寄せていますが、製造現場での耐久性評価や寿命予測は標準化が遅れているのが実情です。
現場で使える!プラスチックゴム耐久性評価の基本手法
1. 静的評価(引張試験・圧縮試験など)
プラスチックゴムの物性評価には、静的な力を加えて破断変形や荷重変化を測る方法があります。
例えば、
・引張試験(JIS K6251、JIS K7161等)
・圧縮試験
・硬度測定
などは、初期品質や経年劣化による物性変化の把握に有用です。
現場で材料ロットごとにチェックすることで、不良ロットを早期に見抜くことも可能です。
2. 動的評価(疲労試験・摩耗試験など)
ゴムやプラスチック部品は、繰り返し荷重による“疲労破壊”が大きな課題です。
・繰返し曲げ、伸縮
・摩耗試験(回転摩耗、スラスト摩耗)
・動的耐久試験機による実負荷検証
このように、製造現場での「疑似使用環境」を再現した形でテストを行うことが推奨されます。
3. 加速試験で時間を短縮して劣化挙動を把握
実際の寿命を測るには時間がかかります。
そのため、現場では「高温」「紫外線」「オゾン」「加湿」などのストレスを人工的にかけて、
劣化スピードを早める加速試験(アレニウス加速法等)がよく用いられます。
簡易的ですが、短期間で長期間使用後にどんな劣化やトラブルが起きるかを事前に把握できます。
プラスチックゴムの寿命予測:どこまで読めるか?現場での本音
理想と現実のギャップ
理屈の上では「寿命は○年」と数字で示せそうですが、実際にはそう単純ではありません。
理由は、
・材料ロットや製造条件によるバラツキ
・使用環境(温度、湿度、摩擦、薬品など)の違い
・設計者やユーザーの扱い方による差
が大きいためです。
製造現場では「安全側に見積もる」「予想よりも余裕ある設計をする」ことが重要とされてきました。
AIとIoT活用で変わる寿命予測
近年、高度なセンサやAI解析技術の発展により、「現場でリアルタイムに劣化度合いを診断」し、交換タイミングを最適化するPDCA型保全も広がり始めています。
IoTセンサで振動や温度、圧力、歪みを計測し、そのデータをAIが解析することで、従来の“経験・勘”ではわからなかった部品ごとの実寿命を予測できるのです。
まだ一部の大企業や先進現場に限られますが、今後は中小規模の現場でも導入が進むでしょう。
長寿命化の本質:選定、設計、使い方まで“現場力”が問われる
材料選定のポイント
安価な汎用材料ではなく、現場の実使用条件(温度変化、湿度、薬品、荷重条件など)に合わせて最適な高機能材料を選ぶことが長寿命化の第一歩です。
例えば
・耐油性が必要ならNBR系ゴム
・耐熱性ならシリコーンやフッ素ゴム
・高強度ならエンジニアリングプラスチック(POM、PA、PBTなど)
など、材料の特性表と現場の使用実績を突き合わせて選定する姿勢が重要です。
適切な設計(肉厚、形状、余裕設計)
長寿命を実現するためには、“ムダのない余裕”を設計に盛り込むことが大切です。
肉厚やリブ付けといった基本設計の工夫や、荷重集中を避けるフィレット(丸み)の設置、小さなパーツでも「壊れて困るリスク」に応じて冗長設計を図ります。
メンテナンス性・保全性の確保
万が一トラブルが起きても現場で対応しやすい部品構成にしておくこと。
また、現場作業員が簡単に交換・点検できるよう、アクセス性や標準化も重要です。
設計思想と現場目線、この両立ができている現場ほど長寿命化に成功しています。
バイヤーにも必須!耐久性表示・試験規格のチェック法
JIS・ISO規格の活用方法
サプライヤーが提出する材料や部品のスペックシートには、JISやISOなどの国際規格番号が記載されています。
バイヤーは「その規格にどんな意味があるのか」「現場の使用実態に合っているか」を見極める力が必要です。
時部品の選定ミスは「何百万、何千万」という損失に発展します。
実機評価・第三者認証の重要性
カタログ値はあくまで目安です。
できれば「実機でのテスト」や「信頼できる第三者試験報告書」(UL認証、SGSレポート等)を求めることが推奨されます。
現場での本当の信頼性を見極める眼力が、これからのバイヤーには不可欠です。
サプライヤー・メーカー視点 “バイヤー目線”の理解で取引チャンスを伸ばす
提案型営業で存在感を出す
今後のサプライヤーには「うちはこういう高機能材料があります」ではなく、
「貴社の使用条件だと、この材料がなぜ最適なのか、どんな耐久試験データがあり、どういった長寿命化実績があるのか」
まで踏み込んで提案する姿勢が求められます。
バイヤーや現場担当者は“オフレコでのリアルな相談”“過去の失敗談”に大きなヒントを持っています。
そこに耳を傾け、自社の豊富な試験データや他社導入事例をセットで紹介することで、信頼を勝ち取ることができます。
最新の耐久性試験・寿命予測手法を積極的にPRする
AIやIoT、加速試験などの取り組み実績を積極的にアピールしましょう。
バイヤーや調達担当から
「そんな新しい耐久評価まで…?それは安心だ」
「だから不良率が低いのか!」
と印象付けることが新規・リピート取引のカギです。
まとめ:プラスチックゴムの長寿命化、現場発想+最新技術のハイブリッドで
プラスチックゴム部品の長寿命化は、単なる材料置き換えや設計変更だけで実現するものではありません。
「現場で本当に困ることは何か」
「どうすれば少しでも長く、安全に、安心して使えるか」
といった現場主義の視点こそが大切です。
その上で、最新の物性試験、加速評価、AIやIoTなどの技術を活かし、“科学的根拠ある長寿命化”をめざすこと。
バイヤーもサプライヤーも、旧来の慣習にとどまらず新たな地平を切り拓く努力が求められます。
現場の知恵とデータ、そして最新技術のハイブリッドが、これからの製造業の競争力につながるのです。
プラスチックゴム部品の選定や運用でお困りの方は、ぜひ一度現場での悩みや失敗事例も含めて、専門家やサプライヤーと率直にディスカッションしてみてください。
長寿命化への新しいヒントが、そこに見えてくるはずです。
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