I.はじめに
シーリングリングは小さいかもしれませんが、食品関連システムにおけるその役割は決して小さなものではありません。家庭用圧力鍋であれ、工業用ボトリングラインであれ、シーリングリングは漏れ、汚染、機械的故障に対する最前線の防御手段です。密閉された信頼性の高いバリアーを構成部品間に形成し、食品の安全性、汚染防止、適切な処理を保証します。
しかし、ここからが問題だ： すべてのシール材が同じように作られているわけではない特に、次の2つの厳しい基準を満たす必要がある。食品グレードの安全性と耐高温性.室温での瓶詰めに最適なガスケットでも、業務用調理の高熱下では劣化したり化学物質が溶出したりする可能性があります。また、耐熱性の高いシールでも、臭いや味、不適合物質を放出すれば、食品安全テストに不合格となる可能性がある。
シールリングの選択を誤ると、深刻な結果を招きかねません。私は、不適合な材料が風味の汚染や製品回収、規制当局の検査不合格につながった事例を見てきました。また、シールが熱で割れたり変形したりして、機器の損傷や生産停止につながった例もあります。
そのため、私はこの記事を書きました。必要不可欠な基準を説明し、現在使用されている最も一般的な素材を比較し、実際の使用例を紹介することで、十分な情報を得た上で自信を持って決断できるようにするためです。厨房機器の設計、飲料ラインの部品選定、あるいは単にエスプレッソ・マシンの中身に興味があるにせよ、このガイドを読めば答えがわかります。
II.食品用高温シールの主な要件
熱を伴う食品用途のシーリングリングを選ぶ場合、単に「機能する」素材を見つけるだけではありません。厳しい衛生基準を満たし、厳しい温度に耐え、洗浄や圧力、化学薬品への暴露を繰り返しても、長期にわたって信頼性を維持できるものでなければなりません。真に適した素材を定義する主な要件を整理してみましょう。
2.1 食品安全基準
食品用として認定されるためには、シーリング材は無毒、無臭、無味でなければなりません。これは、有害化合物の溶出がなく、食品物質との化学反応がなく、純度が損なわれないことを意味します。世界的に認められた認証は、材料がこれらの基準を満たしていることを保証します：
- FDA (21 CFR 177.2600):食品に接触するゴム材料の米国におけるゴールドスタンダード。
- EU規則1935/2004:食品と接触することを意図した材料を対象とする、欧州の厳格な枠組み。
- LFGB（ドイツ）:食品の味や安全性を変えないことを保証する。
製品開発における重要な過ち シリコンやゴムの部品がすべて食品に安全だと思い込んでいる。そうではありません。特別に認証されていない限り、多くの工業用素材は食品接触要件に適合しません。
2.2 高温耐性のベンチマーク
すべての食品用途が同じ温度で作動するわけではありません。シール材は、その用途の上限温度において、その形状、弾性、シール能力を維持しなければなりません。食品に関連する代表的な温度カテゴリーを以下に示します：
- 家庭料理とパン作り:180-250°C
- 圧力鍋と滅菌器:120-140°C (圧力による)
- 工業用フライヤーとオートクレーブ: 250-300°C
適切なシーリングリングは、耐熱性だけでなく 永久変形を避ける (圧縮永久ひずみ）または熱破壊。シールが熱でゆがんだり、ひび割れたり、固まったりすれば、故障は時間の問題です。
2.3 その他の重要な特性
食品コンプライアンスや耐熱性だけでなく、実世界のシナリオで重要な性能特性がいくつかある：
- 柔軟性と弾力性:硬いシールはフランジの動きや熱膨張に対応できず、漏れにつながる。
- 洗浄剤と油に対する耐性:特に、強力な洗剤や植物油が使用されている工業用厨房や業務用厨房で使用する。
- 寿命とメンテナンスの必要性:熱と冷却のサイクルを繰り返すと、劣化が早くなる素材もあります。疲労に強く、交換の回数が少なくて済むものもあります。
「優れた食品用シールは、規格に適合しているだけでなく、何十回もの洗浄サイクルや熱衝撃、油脂や蒸気にさらされても信頼できる。
次は、現在使用されている最も一般的なシーリング材を取り上げ、その比較を見てみよう。
III.一般的な素材の比較
適切なシールリング材を選ぶには、まず各候補材の長所と限界を理解することから始まります。以下に、食品用や高温用として最も広く使用されている4つの材料について概説します。
3.1 シリコーンゴム（VMQ）
シリコーンは、食品に接触する環境において最も認知され、信頼されている素材の一つです。シリコーンは 卓越した柔軟性 の広い温度範囲で安定したままである。 -60°C ～ +250°Cハイグレードモデルにはさらに高いものもある。
どこで使われているか
シリコンリングは 焼き型、圧力鍋用パッキン、電子レンジ用カバーそして オーブンのドアシール.味や臭いに影響を与えず、お手入れが簡単なため、家庭用・業務用両方の厨房用品に好まれている。
長所だ：
- 250℃までの優れた耐熱性
- 低温環境下でも高い柔軟性と伸縮性
- 食品安全認証済み（FDA、LFGB対応可能）
- カラーカスタマイズ可能、非反応性
短所だ：
- オイルやグリースに対する耐性が低い
- 強酸や燃料への連続暴露には適さない。
- 他のゴムより機械的強度がやや低い。
「焼き菓子や蒸気、乾熱に触れる機器であれば、シリコーンは常に最有力候補です」。
3.2 PTFE（テフロン）
ポリテトラフルオロエチレンは、商品名でよく知られている。 テフロンである。 非エラストマー PTFEは、耐薬品性と耐熱性という大きな強みを持つ材料である。PTFEは以下の温度まで安全に作動します。 260°C摩擦が非常に少なく、反応性がゼロであるため、アグレッシブな環境に最適である。
どこで使われているか
ハイエンド 乳製品システム、無菌充填ライン、食品製造における化学薬品取り扱いそして ガスケットコーティング.
長所だ：
- 優れた化学的不活性
- 蒸気、酸、脂肪に耐性がある
- 極めて低摩擦（ノンスティック）
- 食品に安全で汚染性がない
短所だ：
- 弾力性に欠ける（ゴムのように圧縮できない）
- 負荷がかかるとコールドフローを起こしやすい
- より高価で、フレキシブル・ガスケットに加工するのが難しい。
「アグレッシブな洗浄剤、乳酸、極端な熱を伴うシーリングの課題では、PTFEが唯一の有効な選択肢となることがよくあります。
3.3 FKM (Viton® - 食品グレード)
フルオロカーボンゴム（FKM）は、商品名でも知られている。 バイトンは、優れた耐油性と耐久性を兼ね備えたプレミアムシール材です。 300℃までの高温安定性 食品グレードのバリエーションで。
どこで使われているか
オイルフライヤー、揚げ物調理機器、食品用ポンプ 高温と炭化水素系成分にさらされる。
長所だ：
- 極端な熱にも対応（300℃まで）
- 耐油性、耐脂性、耐酸性
- 過酷な環境下での長寿命
- FDA準拠のグレードをご用意
短所だ：
- シリコーンやEPDMに比べてコストが高い
- 寒冷条件下での柔軟性が低い
- 低ストレス環境では過剰かもしれない
「シールが高温の油に接触したり、過酷なフライヤー・ラインで使用されるのであれば、FKMは信頼できる素材です。
3.4 EPDM（食品グレード）
エチレン・プロピレン・ジエンモノマー（EPDM）ゴムは、蒸気、温水、または弱酸を使用するシステムで一般的に使用されています。EPDMゴムは 150°Cにもかかわらず、手頃な価格で成形が容易なため、多くの飲料用や低加熱用途に使用されている。
どこで使われているか
蒸気滅菌器、ソーダ・ディスペンサー、エスプレッソ・マシン、食器洗浄機。
長所だ：
- 蒸気や水性溶液に対する優れた耐性
- 優れた弾性と耐薬品性（オイルを除く）
- FKMやPTFEに比べて低コスト
- 低圧・低温システムに最適
短所だ：
- 油分の多い環境や高熱環境には適さない
- 限られた上限温度耐性（通常≤150°C）
「EPDMは、温水、蒸気、飲料を扱う場合には賢い選択ですが、熱油システムやオーブンの使用には向きません。
IV.よくあるケース
シーリング材の技術仕様を知ることは有益ですが、本当の洞察は実際の環境でどのように機能するかを見ることから得られます。私は、エンジニアや設計者、さらには家電製品の開発者とともに仕事をしたことがあるが、彼らは同じ疑問に直面していた： この用途に最適な素材は？ これらの素材が実際の世界でどのように使われるかを紹介しよう。
4.1 毎日の台所と家庭での用途
まずは家にあるものから始めよう。
- 圧力鍋:最近の圧力鍋のほとんどは シリコーンガスケット.なぜか？シリコーンは高い圧力と熱（多くの場合～120～130℃）の両方に対応し、食品に臭いや風味を移さないからです。また、取り外して洗浄するのも簡単です。
- オーブンの扉とベークウェア:オーブンのドアシールはよく使われる シリコーン あるいは PTFEコーティング 商業環境において。これらのシールは乾燥熱に耐え、くっついたり劣化したりすることなく柔軟性を保つ必要がある。
- エスプレッソマシン:内部ガスケットは高圧蒸気や不純物による酸の蓄積に耐えなければならない。ここに、 EPDM または シリコーン が一般的に使用されている。EPDMは耐スチーム性に優れ、シリコーンは風味を損なわないという点で好まれている。
- 食器洗い機:意外なことに、食器洗い機はオーブンや圧力鍋ほど熱くならない。これらの場合、 EPDM シールが標準である。蒸気や洗剤によくさらされるが、油分の多い環境ではすぐに劣化する。
「食器洗い機のドア付近から水漏れを起こしたことがあるなら、それはEPDMシールが経年劣化で硬化したり弾力性を失っている可能性があります。
4.2 商業用および産業用ユースケース
工業用食品加工には、より高い性能が要求され、時にはより特殊な素材が使われることもある。
- 工業用オーブン:トンネル式オーブンや回転ラック式オーブンのドアは、以下のものを使用することができる。 PTFE シール。PTFEは耐熱性と耐薬品性に優れており、常に高熱にさらされるシールには最適です。
- ボトリングライン（ホットフィルジュース）:ジュースのボトル詰めには、耐性のあるシールが必要である。 低温殺菌温度充填中は85℃を超えることが多い。 シリコーン または FKM が使用されています。FKMは酸性のジュースオイルや高熱に対して優れた耐性を発揮する。
- 乳製品加工システム:これらのシステムは、温水、酸性洗浄剤、乳脂肪の暴露を切り替えることが多い。 PTFE または EPDM は、洗浄プロセスや接点に応じて使用される。
- フライヤーと食品用ポンプ:これらはシールにとって最も過酷な環境です。フライヤーは200～250℃近い高温の油に直接さらされます。シール FKM 腫れたり割れたりすることなく、長期にわたって使用できる。
4.3 特殊な環境
耐熱性や食品安全性だけでなく、特殊な性能が求められる場面もある。
- 高圧滅菌器（オートクレーブ）:調理器具や包装資材の滅菌に使用される機器は、しばしば以下のような状態になる。 加圧下130～140. シリコーン そして PTFE が使われている。柔軟性はシリコーン、耐久性はPTFE。
- 醸造所と発酵タンク:これらのシステムは、蒸気、アルコール蒸気、洗浄薬品に直面する。 EPDM は、その耐スチーム性と耐薬品性、さらにコストパフォーマンスの高さから、ここでは人気の高い選択肢となっている。
- ヴィーガンチーズ製造（酸性原料）:酸を多く含む配合は、標準的なゴムを侵すことがある。そのような場合 PTFE シールは化学的不活性と風味の中立性から好まれる。
「植物性乳製品のある顧客は、酸性の混合タンクで何度も不具合が発生したため、シリコーンからPTFEに切り替えました。寿命の差は昼夜を問わないほどでした"
次に、実用的な比較表と、用途に最適なシーリングリング材を選ぶための3つの質問をご紹介します。
V.意思決定ガイド正しい素材の選び方
多くの素材や使用例があるため、圧倒されそうになるのは簡単です。しかし、材料の能力を特定の使用条件に適合させることで、正しい選択が明確になります。このセクションでは、以下の2つのツールをご紹介します。 クイック比較表 参考までに つの重要な質問 を参照してください。
5.1 簡易比較表
| 素材 | 最高温度 | 食品グレード | 最適 | 不向き |
|---|---|---|---|---|
| シリコーン | 250°C | ✅ | 家電製品、オーブン、ベーカリー | 長時間の油への暴露 |
| PTFE | 260°C | ✅ | 過酷な化学薬品、乳製品、殺菌 | 柔軟性が必要な分野 |
| FKM | 300°C | ✅* | フライヤー、オイルポンプ、高温食品ライン | 寒冷環境、コスト重視のアプリケーション |
| EPDM | 150°C | ✅ | スチームシステム、飲料ディスペンサー | 高熱、油またはグリースとの接触 |
*注：すべてのFKMグレードが食品安全であるとは限りません。
この表は、長年の実務経験を凝縮したものである。重複する部分もありますが（例えば、シリコーンとEPDMはどちらも飲料システムに使用されています）、それぞれの素材には、その素材が輝くスイートスポットがあります。
5.2 選ぶ前にすべき3つの質問
シーリング材を決める前に、以下の3つの質問に答えてください：
- シールは連続的にどのくらいの温度にさらされますか？
これにより、シリコーンやFKMが選択肢に入るかどうかが決まります。高熱用途では、EPDMのような材料は即座に除外されます。 - 油、酸、蒸気にさらされますか？
これは耐薬品性の要件を定義する。油脂は、次のような方向性を示している。 FKM一方 PTFE 酸性または攻撃的なクリーナーには、このタイプが好ましい。 - 食品と直接接触する必要があるか？
もしそうなら、認証が重要だ。選択した素材が以下のものであることを常に確認すること。 FDAまたはEU準拠.厨房で使われる素材だからといって、食品に触れても安全とは限りません。
「なぜなら、敵は熱だけでなく、油、圧力、洗浄薬品も同様に重要だからだ。
次のセクションでは、シーリングリングの素材を選ぶ際に陥りがちな間違いと、それを避ける方法を紹介します。
VI.避けるべきよくある間違い
ベテランのエンジニアや製品設計者であっても、このような罠に陥ることがあります。特に、納期が厳しく予算が圧迫されている場合にはなおさらです。間違ったシーリング材を選んでもすぐに故障につながるとは限りませんが、時間が経てば経つほど、このようなミスは汚染、製品リコール、コストのかかるダウンタイムにつながる可能性があります。
1.すべてのゴムが食品グレードであると仮定する
ガスケットだからといって ルックス シリコーンやEPDMがFDAやEUの基準を満たしているとは限りません。多くの工業用ゴムには可塑剤、硬化剤、充填剤が含まれており、食品に溶出したり、臭いを発することがあります。必ず 材料証明書類 をサプライヤーから購入する。
食品用として販売されている "グレーマーケット "のシールが、加熱下でVOCを過剰に放出し、ラボテストに不合格になるのを見たことがある」。
2.油性環境でのシリコーンの選択
シリコーンゴムは、油分の多い環境では性能を発揮しない。食用油や油分の多い環境に繰り返しさらされると、膨潤し、軟化し、弾力性を失う。このような用途には FKM は、炭化水素に対する耐性があるため、はるかに良い選択である。
3.コンプライアンス認証の無視
素材が安全であるだけでは十分ではない。 確かな安全性.貴社の製品が輸出される場合、あるいは商業用食品システムで使用される場合、規制当局が書類を要求することがあります。これを見過ごすと、通関の遅れや製品リコールの原因となります。
- FDA準拠 とは違う。 FDAリスト入り
- EU 1935/2004はトレーサビリティと移行試験を要求している
- LFGBへの準拠は、どちらよりも厳しくなる可能性がある。
4.洗浄耐薬品性の見落とし
食品環境は、熱湯、酸、アルカリ、消毒剤で頻繁に洗浄されます。耐薬品性がないシールは、すぐに劣化したり、硬化したり、弾力性を失ったりします。 PTFE そして EPDM 使用するクリーナーにもよるが、どちらもうまく処理できる。
「調理中ではなく、夜間のCIP（定置洗浄）サイクル中にシールが壊れ、気づかないうちに汚染リスクにつながるのを見たことがある」。
最後のセクションでは、正しいシーリング材を自信を持って選択できるよう、まとめと最終的な提案をする。
VII.結論
食品用や高温用途に適したシーリングリングの材料を見つけることは、「全体として最高のもの」を選ぶことではありません。 特定の環境.
簡単にまとめてみよう：
- シリコーン は柔軟性があり、クリーンで、ドライヒートや家庭用電化製品には理想的だが、油分の多いシステムには向かない。
- PTFE は、過酷な化学薬品、酸、極端な熱には無敵ですが、弾力性を必要とする動的シールには適していません。
- FKM は、フライヤーやポンプのような油分の多い高温システム用のチャンピオンだが、それには高いコストがかかる。
- EPDM は、中程度の熱を持つスチームや飲料機器には最適だが、油や過度の熱にさらされると故障する。
結局のところ、成功は理解することに尽きる 使用条件 そして、素材の選択を確実にする。 適合性、耐久性、化学的適合性.適切な質問をする。証明書を要求する。可能であれば実環境でテストする。
「迷ったときは、スペックだけで選ぶのではなく、自分の環境に合った素材を選ぶことで、時間やお金、頭痛の種を減らすことができる。
それでも不安な場合は、材料エンジニアやゴムメーカーに相談することをお勧めします。で キンソーまた、食品・飲料から高性能産業システムまで、あらゆる業界のお客様のシーリング要件分析をサポートし、すべての部品が安全かつ確実に機能するよう調整されていることを保証します。