ゴム製品製造で使われるエラストマー材料の加工適性

ゴム製品製造におけるエラストマー材料の基礎

ゴム製品製造業界において、エラストマーは非常に重要な材料です。
エラストマーは、その名の通り、弾性（elastic）を持つポリマーの一種で、繰り返しの変形にも耐えうる性質を持っています。
天然ゴムに代表されるように、その柔軟性と伸縮性から、さまざまな用途に適しています。

エラストマーは、大きく分けて2つのタイプがあります。

一つは熱硬化性エラストマー（Thermoset Elastomer）で、これは硬化することで形状を維持し、高温や化学的刺激にも強い耐性を持ちます。
もう一つは熱可塑性エラストマー（Thermoplastic Elastomer）で、融点以下の温度で加熱すると柔らかくなり、再び冷却すると固化する特徴を持ちます。
この特性を利用して、リサイクルや再加工が可能です。

エラストマー材料の加工適性と選定基準

エラストマー材料の加工適性を評価する際には、さまざまな要因を考慮する必要があります。
以下に、主要な選定基準を挙げます。

物理的特性

エラストマーの柔軟性、引張強度、伸び率、硬度などの物理的特性が製品の最終的な品質に大きく影響します。
これらの特性は、製造プロセス中のストレスや摩耗に耐える能力に直結します。

熱特性

どの程度の温度範囲で性能を発揮できるのかが重要となることがあります。
高温に耐える必要がある場合には、熱硬化性エラストマーが適している場合がありますが、高温環境での耐久性が求められる製品でも、適切な熱安定剤を利用することで熱可塑性エラストマーを使用するケースもあります。

加工性

エラストマーの選択は、加工方法にも大きな影響を及ぼします。
例えば、射出成形、押出成形、圧縮成形など、いくつもの加工技術がありますが、各方法により求められる材料の特性が異なるため、これらを考慮して最適なエラストマーを選択する必要があります。

耐薬品性と環境耐性

化学薬品にさらされる環境で使用される製品の場合、化学的な耐久性が求められます。
この性能は、特定のエラストマーが持つ化学構造によって決まります。
例えば、ニトリルゴム（NBR）やフッ素ゴム（FKM）は、石油系物質に対して耐性があります。

コストと供給の安定性

もちろん、製品のコストも重要な要素です。
エラストマーの調達コスト、加工コスト、さらには供給の安定性も考慮に入れなければなりません。
グローバルサプライチェーンの中で、特定のエラストマーが入手困難である場合もありますので、注意が必要です。

主なエラストマー材料とその特性

以下に、一般的に使用されるエラストマー材料の特性を紹介します。

天然ゴム (NR)

天然ゴムは、特にその優れた伸縮性と引張強度で知られています。
一方で、耐油性や耐熱性に関しては限界があります。
そのため、他の材料と併用して使用されることも多いです。

ニトリルゴム (NBR)

ニトリルゴムは、油脂や燃料に対して高い耐性を持ちます。
その一方で、オゾンや紫外線には弱いという欠点があります。
これにより、主に自動車のガスケットやシール材として使用されます。

シリコーンゴム (SI)

シリコーンゴムは、耐熱性、耐寒性、耐薬品性に優れており、極端な温度範囲で使用される製品に適しています。
また、医療用部品や食品産業での使用にも適した素材です。

プライマリーブチルゴム（IIR）

このエラストマーは、優れた気密性を持つため、タイヤのインナーライナーや真空密封部品などに使用されます。
また、化学薬品や湿気にも強い耐性を持っています。

フッ素ゴム (FKM)

フッ素ゴムは、非常に高い耐熱性と耐薬品性を持ち、過酷な工業環境での使用に適しています。
例えば、航空機や化学工業に使われるシール材に活用されています。

最新の業界動向：エラストマーの革新と未来

製造業におけるエラストマーの進化は続いています。
現在、エラストマー業界では、持続可能性を考慮した新しい材料開発に注力しています。
再生ゴムやバイオベースエラストマーなどの出現により、環境への影響を軽減しつつ、高性能な製品を生み出す努力が続けられています。

また、近年はスマート材料という概念も注目を集めています。
特定の刺激（光、温度、圧力など）に応じて変化するエラストマーの研究が進んでおり、このような材料は、例えば医療デバイスや可変硬度部品など、新しい用途への応用が期待されています。

このように、エラストマー材料は、技術革新や市場のニーズに対応しながら進化し続けています。
今後も、製造業におけるこれらの材料の新たな可能性に注目が集まることでしょう。