エラストマーとゴムの違いとその成形技術【ゴム業界の基礎知識】

エラストマーとは？

エラストマーとは、弾性体としての特性を持つ素材の総称です。
この素材は、成形後も弾性を保ちながら柔軟性を持つため、多くの産業で利用されています。
ゴムと異なり、合成樹脂のような化学構造を持つことが特徴です。
そのため、エラストマーは「熱可塑性エラストマー」と呼ばれることも多く、温度変化により柔らかくなったり硬くなったりする性質があります。

エラストマーの種類

エラストマーには主に以下のような種類があります。

1. **TPE (熱可塑性エラストマー)**
最も一般的なエラストマーで、加熱することで柔らかくなり、成形後に冷えると形を保持します。

2. **TPV (熱可塑性ポリビニルエラストマー)**
ポリオレフィン系のエラストマーで、耐熱性や耐薬品性に優れています。

3. **TPU (熱可塑性ポリウレタンエラストマー)**
非常に高い柔軟性と耐摩耗性を持ち、靴底やホースなどに利用されます。

4. **TPO (熱可塑性オレフィンエラストマー)**
ポリプロピレンとゴムの合成物で、車両の部品やシート材に広く用いられています。

ゴムとは？

ゴムは、自然界に存在するラテックスを原料とした「天然ゴム」と人工的に合成された「合成ゴム」に分類されます。
天然ゴムは、主にゴムの木から採取されたラテックスを原料としています。
合成ゴムは、石油化学から合成されたもので、用途や特性に応じて多様な化学構造を持っています。

ゴムの種類

ゴムもまた多様な種類があります。

1. **天然ゴム (NR)**
天然由来で優れた弾性と耐摩耗性を持っていますが、耐熱性や耐油性には劣ります。

2. **EPDM (エチレンプロピレンゴム)**
耐候性、耐オゾン性、耐熱性に優れ、自動車のシール材などに用いられます。

3. **NBR (ニトリルゴム)**
耐油性が非常に高く、機械部品やガスケットに使用されます。

4. **シリコンゴム**
医療用から家電製品にかけて幅広く利用される、高温耐性と化学薬品に強い素材です。

エラストマーとゴムの違い

エラストマーとゴムの大きな違いは、その構造と特性にあります。
エラストマーは熱可塑性であることが多く、繰り返し加熱や冷却が可能です。
これに対し、ゴムは大部分が架橋した状態で成形され、熱を加えても形状が変わらないという特徴があります。

エラストマーの特性により、生産が比較的容易であり、再利用も可能です。
ゴムはその強度や耐摩耗性に優れますが、特定の使用条件下でのみ最適に機能します。
また、環境への配慮から、エラストマーはリサイクルが可能な点で評価されています。

成形技術

エラストマーとゴムには専用の成形技術が必要です。
それぞれの特性を最大限に活かすために、適切な成形方法を選択することが重要です。

エラストマーの成形技術

1. **射出成形**
最も一般的な成形方法で、加熱したエラストマーを金型内に射出して成形する方法です。
量産に向いており、精度の高い製品を作成することができます。

2. **ブロー成形**
エラストマーを加熱した後、金型内で膨らませて成形する方法です。
中空製品の製造に適しています。

3. **押出成形**
エラストマーを押し出して特定の形状にする方法で、ホースやシートを効率的に生産できます。

ゴムの成形技術

1. **圧縮成形**
予備成形したゴムを金型に入れて圧力をかけ、温度を加えて製品を形成する方法です。
シンプルで広く用いられています。

2. **トランスファーモールド成形**
ゴムの塊を金型内で圧縮しながら成形する方法で、複雑な形状にも対応できます。

3. **ラミネート成形**
ゴムと他の素材を重ね合わせて成形する技術で、防振材や機能性素材の製造に活用されます。

エラストマーとゴムの用途

エラストマーとゴムは多様な用途に利用され、産業界で欠かせない存在です。

エラストマーの用途

エラストマーは、日用品から工業製品まで幅広く利用されています。
靴のソールやヒール、携帯電話のケース、シーリング材などがあります。
また、自動車の部品や医療機器の部品などにも利用され、耐久性と柔軟性を兼ね備えた素材として重宝されています。

ゴムの用途

ゴムは、その耐久性から車両タイヤや産業用ホース、シール材などに使用されています。
また、航空宇宙、建築材料、防護具、家庭用品などにも幅広く使われています。
特に、耐摩耗性と耐温性が求められる用途において、ゴムは非常に重要な素材となります。

まとめ

エラストマーとゴムは、共に弾性を有する素材として多くの産業で利用されています。
エラストマーは熱可塑性を持ち、成形や再利用が容易であるため、様々な製品に適応します。
一方、ゴムはその強靭さと耐久性から、高強度が求められる用途に最適です。
どちらの素材も、適切な成形技術を用いることで製品の性能を最大限に発揮することができます。