シリコーン vs. ゴム：何が違うのか、どちらを使うべきか？

はじめに

を超えることをご存知だろうか。 非専門家の60%はシリコーンとゴムの違いを正確に見分けられない 素材を選ぶとき？私は、展示会、顧客とのEメール、そして製品開発会議でさえも、このような状況を目の当たりにしてきた。人々はしばしば、これらの素材を互換性のあるものとして扱い、性能の低下や返品率の上昇、あるいは製品リコールにつながることさえある。

思い浮かべてほしい： ある食品機器の設計者は、高温スチーム用途に食品用シリコーンではなく、標準的なゴム製シールを無意識のうちに指定していた。その結果ガスケットのゆがみ、規制遵守の失敗、高価なリコール。また、ある調達担当者は、油移送用にNBRではなくシリコーンチューブを選択したが、急速な劣化と顧客からの苦情に気づいた。

これらは孤立したケースだけではない。シリコーンとゴムの混同は、企業にコストをかけ、製品の評判を危険にさらす。

この記事を書いたのは、2つの素材の主な違い、用途、意思決定の論理を明確にするためです。あなたが製品設計者であれ、調達担当者であれ、あるいは単に最も安全な哺乳瓶用乳首を選ぼうとしているのであれ、私はあなたが知るべきことをすべて説明します。

シリコーンとラバーとは？

シリコーンとゴムの違いを理解するには、その起源と分子構造から始めなければなりません。どちらもエラストマー（弾性特性を持つ材料）に分類されますが、構造、性能、応用範囲において根本的に異なります。

ゴム：天然ゴムと合成ゴム

ゴムは、広い意味では、次のどちらかである。 ナチュラル または 合成.天然ゴムはゴムの木のラテックスから採取されるが、合成ゴムは石油系モノマーの重合によって作られる。一般的な合成ゴムには以下のようなものがある：

• NBR（ニトリル・ブタジエン・ラバー） - 耐油性に優れ、自動車や工業用シールに使用される。
• EPDM（エチレンプロピレンジエンモノマー） - 耐紫外線性と耐オゾン性に優れ、屋外や屋根材に最適。
• CR（ネオプレン） - 耐候性と難燃性に優れ、保護具や接着剤によく使われる。
• SBR（スチレンブタジエンゴム） - タイヤや履物によく使われる汎用ゴム。

それぞれの違いはあるものの、これらのゴムには、優れた機械的強度、弾性、コストパフォーマンス、カスタマイズの柔軟性といった、ある共通の特徴がある。しかし、その性能は化学組成によって大きく異なる。

ゴムの最大の利点 その幅広い入手可能性と特性のバランスにあるが、その耐熱性と長期熟成性能には限界がある。

シリコーン：合成エラストマー

炭素系ゴムとは異なる、 シリコーンは、ケイ素と酸素の骨格からできている。シリカ（砂）に由来する。この根本的な違いが、シリコーンに従来のゴムにはないユニークな特性を与えている。

• 極端な温度耐性60℃～+230℃（配合によってはそれ以上）
• 優れた耐紫外線性、耐オゾン性、耐候性
• 生体適合性医療、食品、ベビーケア用途に安全
• 低毒性と不活性微生物の繁殖を妨げず、ほとんどの化学物質と反応しない。

しかし、シリコーンはゴムに比べて引張強度や引裂強度が低い傾向にある。また より高い 油の多い環境には不向きである。

要するにだ： ゴムは多様で、強く、経済的である。シリコーンは特殊で清潔、耐熱性がある。

なぜ人々は両者を混同するのか

シリコーンとゴムを混同する理由は簡単で、見た目も感触も挙動も、日常の多くの場面で似ているからだ。しかし、表面上はまったく異なるものなのだ。

第一に、両素材は共通している。 柔らかさ、柔軟性、伸縮性.シリコンのベーキングマットであれ、ゴムのタイヤバルブであれ、その触感は似ている。この物理的な類似性が、両者が同じ素材であるという誤解を深めている。

第二に、何気ない会話や商品表示でさえ、両者はしばしば「」という広い用語で一括りにされる。ゴム「またはエラストマー."例えば、赤ちゃんのおしゃぶりには、シリコン製であっても「安全なゴム製」と表示されることがある。工業用カタログでは、「ゴム製ガスケット」にはEPDM、NBR、シリコーンが含まれることもあり、バイヤーにとってもエンジニアにとっても、その境界線はさらに曖昧になる。

事態をさらに混乱させる、 一部のシリコーン製品は「合成ゴム」として販売されている。 これは技術的には正しいが、買い手が構造的な違いを理解していないと誤解を招く。このことは、性能特性ではなく価格や入手可能性に基づいて製品が選択される場合に問題を引き起こす。

この混乱は無害ではない。 間違った素材を選ぶと、製品の不具合や健康リスク、不必要なコストにつながる可能性があります。だからこそ、技術的な仕様だけでなく、これらの素材をどのように伝え、比較するかが重要なのです。

シリコーンとゴムの主な違い

さて、ユーザーのニーズを探ったところで、重要な性能の次元でシリコーンとゴムを直接比較してみよう。材料科学と現場での経験の両方に基づいて、最も実用的な区別を下の表に示しました。

いくつかの洞察がある：

• 高熱、紫外線にさらされる用途、医療用途シリコーンはほぼ毎回、ゴムよりも優れている。
• 靭性、耐油性、低コストを必要とする用途向けゴムの方が良い選択かもしれない。
• 素材の選択は常にトレードオフの関係にある。 重要なのは、プロパティを特定のアプリケーションに適合させることであり、慣れ親しんだものや安価なものをデフォルトにすることではない。

この表は複雑なトピックを単純化しているが、明確な出発点を与えてくれる。

シリコーンとゴムの使い分け

素材選びについてクライアントにアドバイスするとき、私はいつもこう言う： 名前で選ばず、仕事で選ぶ.ここでは、シリコンとゴムのどちらが理にかなっているかを示す、実際の使用例を紹介する：

• オーブンミット、焼き型、エアフライヤーのパッキン→シリコーン
  シリコーンは変形することなく、化学薬品を浸出することなく、またはもろくなることなく高温を扱うことができる。それが台所用品および調理器具の部門を、特に食糧安全およびディッシュウォッシャーの抵抗が要求されるとき支配する理由である。
• 自動車用シール、タイヤ、エンジンマウント → ゴム（NBR、EPDM、SBRなど）
  これらの部品は、継続的な機械的ストレス、油にさらされ、頑丈な弾性を必要とします。NBRやEPDMのような合成ゴムは、燃料、油、振動、摩耗に対して高い耐性を発揮するため、自動車には当然の選択肢となります。
• 医療用チューブ、カテーテル、クリーンルーム用シール → シリコーン
  医療グレードのシリコーンは、非反応性で生体適合性があり、繰り返し滅菌することができます。そのため、病院、研究室、製薬会社などで信頼されています。また、無臭で不活性であるため、繊細な環境にも適しています。
• 工業用ガスケットおよびシール → 場合による
  化学プラント、工場、電気機器などのシーリングでは、材料の選択が決め手となる：
  • 熱への暴露 → シリコーンの勝利
  • オイル/化学物質との接触 → ゴム（FKMやNBRなど）の勝ち
  • 紫外線/屋外条件 → 機械的負荷に応じてEPDMまたはシリコーン
  • コスト重視のプロジェクト → ゴムが好まれることが多い

このユースケースの視点は極めて重要である。 シリコンが必ずしも良いとは限らない。ゴムが必ずしも安いとは限らない。 重要なのはアプリケーションの適合性だ。

選び方

シリコーンにするかゴムにするか迷っているのは、あなただけではありません。経験豊富なエンジニアであっても、最終的な決断を下す前に複数の要素を比較検討する必要がある場合があります。だからこそ、私はシンプルな 4段階のフレームワーク 意思決定プロセスの指針となる。

ステップ1：環境の評価

自分自身に問いかけてみてほしい： この素材が直面する条件は？

• 高熱（150℃以上）？ → 一緒に行く シリコーン
• 常に紫外線を浴びているのか、それとも屋外で浴びているのか？ → シリコーンまたはEPDMゴム
• 油、燃料、グリースに触れているか？ → 選択する NBR、FKM、またはその他の耐油性ゴム
• 機械的ストレスや摩耗が大きいか？ → ゴムの方が性能が良いことが多い

ステップ2：安全性と規制要件のチェック

アプリケーションによってルールは異なる。

• 食品との接触？ → 使用 FDA認可シリコーン
• 医療用かクリーンルームか？ → のみ USPクラスVIシリコーン
• 電気絶縁？ → 電圧と温度によっては、シリコーンとEPDMの両方が有効な選択肢となる。
• 難燃性の用途？ → 適切な処方を確保する。

ステップ3：機械的要求の評価

• 高い伸縮性、引裂強度、耐衝撃性が必要ですか？ → 通常はゴムの方が良い
• 低温でも高温でも柔軟性が必要ですか？ → シリコーンはその特性をより良く維持する
• ガスケットのように）圧縮してしっかり密閉する必要がある場合は？ → 形状や荷重にもよるが、シリコーンはよりソフトな圧縮が可能。

ステップ4：予算とサプライチェーンを考慮する

• コストは大きな制約ですか？ → ゴムの方が経済的
• 交換回数の少ない長期的な価値をお探しですか？ → シリコンは価格が高いことを正当化するかもしれない
• 現地での供給や短いリードタイムが必要ですか？ → ゴムコンパウンドは、一般的にバルクでの調達が容易である。

簡単なヒント 特にリスクの高い用途の場合は、必ずサプライヤーに試験データ、証明書、サンプルを求めてください。材料名だけでは全容はわかりません。

これらのステップに従うことで、私は何十人もの顧客がコストのかかる失敗を避け、デザイン、予算、環境に適したエラストマーを選択する手助けをしてきた。

よくある質問 (FAQ)

技術的な詳細や比較をしても、ある疑問は何度も出てくる。ここでは、私が遭遇した最も一般的な質問と、いつも私が答える答えを紹介する：

人々がシリコーンとゴムを比較するとき、たいていは現実の問題を解決しようとしている。つまり、熱で故障したり、屋外でひび割れたり、安全基準を満たしていなかったりする素材だ。私は長年にわたり、医療機器を設計するエンジニアから新しいスパチュラを選ぶ消費者まで、何百件ものそのような問い合わせに答えてきた。以下は、私がよく受ける質問と、そのトレードオフについて説明したものである。

高温に耐える素材は？

耐熱性はシリコーンの圧勝だ。 柔軟性と化学的安定性は-60°Cから+230°Cまで維持され、一部の高級バージョンはそれ以上の温度にも耐えます。そのため、オーブンのシールや焼き型、工業用断熱材などに使用されている。

ゴム一方、タイプによって異なる：

• EPDM：～150℃まで
• NBR：～120℃まで
• 天然ゴム：さらに低い

常時加熱、直火、熱サイクルを伴う用途では、シリコーンがより安全で長持ちする選択です。

屋外や過酷な環境に適した素材は？

シリコーンの方が老化に強い 日光、オゾン、天候に左右されません。屋外に放置しても、多くのゴムのように乾燥したり、ひび割れたり、もろくなったりしません。そのため、ソーラーパネルのシール、屋外照明のガスケット、海洋機器などに最適です。

ゴムの耐候性は配合に左右される。

• EPDM：優れた耐紫外線性と耐オゾン性
• NBR、SBR、天然ゴム：添加剤なしでもすぐに分解する。

長期的な環境耐久性では、シリコーンはほとんどの場合、ゴムよりも優れている。

食品と皮膚接触、どちらの素材がより安全か？

シリコーンはデリケートな環境において高い信頼を得ている。 食品グレードのシリコーンはFDAの認定を受けており、哺乳瓶、ベーキングシート、肌に触れるものに使用できます。それは不活性、無臭および低刺激性である。

ゴムの安全性はより条件付きである。 食品安全または医療用として特別に処方されていない限り、充填剤、可塑剤、硫黄系加硫剤が含まれている可能性があり、摂取や長時間の皮膚接触には適さない。

製品が口、皮膚、食品に触れた場合、 シリコーンを選ぶ ゴム製の証明書が明確に提供されない限り。

機械的強度の高い材料は？

ゴムはより強く、より丈夫で、より弾力性がある。 自動車用ブッシュ、タイヤ、工業用ダンパーに不可欠な衝撃吸収性、裂けにくさ、繰り返しの屈曲への耐性に優れている。

シリコーンはより柔らかく、より柔軟である。しかし、機械的特性は弱い。高荷重や鋭利なエッジの下では破れたり変形したりする。

部品が力、摩擦、圧縮に耐える必要がある場合、 ゴムの性能が向上.

シリコーンはなぜ高価なのか？費用は正当化されるか。

シリコーンには 生産コストの上昇 その洗練された原材料と硬化プロセスによるものである。しかし、熱、紫外線、化学薬品に対する耐性は、しばしば 寿命が長く、交換回数が少ない.

ゴムの方が安い 短期的な用途やリスクの低い用途には適しています。しかし、メンテナンスのダウンタイムや交換コストが問題になる場合は、シリコンの方が長期的に費用対効果が高いことが証明されるかもしれない。

それは価格だけの問題ではない。 総額 あなたの特定のユースケースで。

化学薬品や油に強い素材は？

NBRやFKMなどのゴムタイプ は耐薬品性に特化して設計されている：

• NBR：オイルや燃料に最適
• FKM（バイトンのような）：溶剤、酸、化学薬品に対する優れた耐性

シリコーンは、水、アルコール、および穏やかな化学薬品に耐性があります。しかし 強酸、燃料、溶剤に触れない.油性の環境では膨潤したり劣化したりすることがある。

化学プラント、燃料ライン、オイルガスケット用、 ゴムは正しい判断.

日常的な用途に適した選択とは？

以下は、あなたのニーズに基づいた簡単な経験則です：

• 気になる人はシリコンを選ぼう：
  • 高い耐熱性
  • 衛生または食品／皮膚の安全性
  • 長期間の紫外線または屋外暴露
• 気になるならゴムを選ぼう：
  • 耐油性と耐薬品性
  • 機械的強度
  • 初期費用の低減

シリコーンはゴムの一種ですか？

そうだ、 シリコーンは技術的には合成ゴムの一種である。しかし、化学構造はまったく異なる。ほとんどのゴムが炭素ベースであるのに対し、シリコーンはケイ素-酸素の骨格を持つため、独特の耐熱性と耐候性を持つ。

シリコーンの代わりにゴムを使うことはできますか？

それは完全に用途による。例えば 高温用、医療用、食品用ゴムは一般的に 安全な代用品ではない.しかし、オイルシール性、耐衝撃性、機械的耐久性では、ゴムの方がシリコーンよりも優れていることが多い。

シリコーンはゴムよりも耐久性がありますか？

そうとは限りません。シリコーンは 耐熱性、耐紫外線性、耐薬品性しかし、それは より柔らかく、より弱く 機械的強度と耐摩耗性に優れています。耐久性は、製品が直面する特定のストレスに依存します。

ベビー用品はどちらが安全か？

シリコーンはより安全な選択.低アレルギー性、無臭で、食品グレードや医療グレードで製造することができる。多くのゴム材料は、明確に認定されていない限り、長時間の皮膚や口腔への接触に適さない添加物を含んでいる可能性がある。

用途はそれぞれ異なる。正しい」素材とは、特定の性能と予算の目標に適合するものであり、必ずしも最も高価なものであったり、馴染みのあるものであったりする必要はありません。

結論

シリコーンとゴムのどちらを選ぶかは、「より良い」素材を選ぶことではなく、「より良い」素材を選ぶことなのだ。 右 あなたの特別なニーズに合ったものを。

シリコーンは、過酷な環境、医療、食品用途、熱、紫外線、化学薬品に長期間さらされることが懸念される用途で輝きを放ちます。一方、ゴムは、油の多い用途、機械的要求の高い用途、あるいは大量生産の用途において、強度、柔軟性、コスト効率を提供します。

ひとつだけ収穫があるとすれば、それはこれだ：

万能のエラストマーはありません。環境を知る。基準を理解する。そして賢く選びましょう。

もしまだ確信が持てない場合や、あなたの製品やプロジェクトに合わせた専門的なアドバイスが必要な場合は、私がお手伝いします。

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