液状シリコーンゴムに関する21の誤解

シリコンファミリーは多種多様な化合物で構成されており、おそらく世界で最も広く使用されている材料ファミリーです。 液状シリコーンゴム材料 電気・電子、天文学、バイオテクノロジーなどの消費者製品のほか、自動車、航空、飲料、建設、塗装、配管、繊維、玩具などの業界でも使用できます。

液状シリコーンゴムを含むシリコーン素材全般について、いくつかの誤解や通説があり、一部の施術者がこれらの素材を自信を持って使用できない原因となっています。以下は、液状シリコーンゴムに焦点を当て、シリコーン素材全般に関する最も一般的な通説と、それぞれの素材がなぜ不正確であるのかを簡潔に説明したものです。

液状シリコーンゴムとは何ですか？

LSRはLiquid Silicone Rubber（液状シリコーンゴム）の略称で、液状シリコーンゴム（ポッティンググルー）を意味します。実際には、硬化前は液体で、硬化後はエラストマー状になるシリコーン製品はすべてLSR（液状シリコーンゴム）と呼ぶことができます。ただし、LSRは通常、狭義の意味で液状シリコーンゴムと呼ばれます。

GEは次のように定義しています。LSRとは、重量比または体積比1:1で射出成形することによりエラストマーを製造する2成分添加型シリコーンゴムを指し、SHINETSUの製品分類ではLIM（Liquid Injection Molding）に該当します。射出成形に特化したシリコーンゴムを指し、大型の標準部品の製造によく使用されます。

ダウコーニングの製品分類におけるLSRには、射出成形製品だけでなく、コンフォーマルコーティングなど、1:1の比率で混合された無色透明の2成分付加型シリコーンゴムも含まれます。ダウコーニングによると、LSRとは、無色透明または半透明で、高粘度（通常10Pa・s以上）の2成分付加成形ゴムを、重量比または体積比1:1で混合したものを指します。透明および半透明のシリコーンゴム製品の製造に使用できるほか、顔料やプライマーなどと併用することもできます。

誤解1：シリコーンは化学元素または成分である

シリコン製品といえば、まず思い浮かぶのは、豊胸インプラント、潤滑剤、特定の化粧品の成分などであり、シリコーンと混同されることもあります。しかし実際には、シリコーンは様々な状態（液体、ゲル、固体）を持つ化学物質の総称です。特に、シリコン（Si）と酸素（O）から構成される長鎖分子であるシリコーンゴムは、その配列によって様々な特性を持ち、様々な用途に使用されます。

誤解2：シリコーンゴムは合成素材である

液状シリコーンゴムを含むシリコーンゴムは、その合成過程が人間によって行われるという意味で合成ゴムです。しかし、原料は完全に天然由来です。砂、つまり「二酸化ケイ素」はケイ素と酸素から生成されます。実際、人類は長年にわたり、矢じりや椀に天然のケイ素素材を使用してきました。ケイ素、二酸化ケイ素、シリコーンはそれぞれ異なるものですが、混同されるのも無理はありません。明確に言えば、ケイ素は化学元素であり、二酸化ケイ素はシリコーン系材料の製造に使用される二酸化ケイ素（砂）の一種です。

誤解3：シリコーンゴムは高温でしか加工・塗布できない

シリコーンには様々な種類があり、例えば室温で加工・塗布できる常温加硫型（RTV）シリコーンゴムなどがあります。用途によっては、液状シリコーンゴム（LSR）を使用する場合もあります。LSRは低温での成形・加硫が可能なように改質することができます。これは主に電気・電子機器用途やシリコーン型の製造に使用されます。

誤解4：LSR材料はどんな温度でも使用できる

温度範囲は広いですが、LSRの種類によって最大耐熱性が異なるため、使用環境に応じて適切な品種を選択する必要があります。

誤解5：シリコンゴムは粘着性がある

この誤解はシリコーンゴムの触感に関係しています。一般的に、シリコーンゴムはすべて粘着性があると思われがちですが、これは加工条件や用途によって異なります。例えば、ケーブル絶縁材や医療用途で液状シリコーンゴムを使用する場合、部品の表面は粘着性がなく、可能な限り滑らかである必要があります。シリコーンゴムの配合は、マイカの添加や加工条件の変更によって調整できます。

誤解6：シリコンゴムは柔らかくて弾力性がある

ショア硬度は、シリコーンの硬さを測る尺度です。例えば、輪ゴムのショア硬度は25ですが、ローラーやスケートのショア硬度は100です。一般的に、シリコーンの硬度はショア硬度40未満であるため、機械的特性が低いと考えられています。しかし、これは事実ではありません。シリコーンゴムの硬度を高める方法は様々で、架橋結合を増やしたり、充填剤を添加したりすることができます。例えば、光学用液状シリコーンゴムのショア硬度は70で、ほとんど弾性がありません。

誤解7：LSR材料の硬度が低いほど、弾力性は高くなります

硬度と弾力性は単純に比例するものではなく、設計ではアプリケーションの要件を考慮する必要があります。

誤解8：シリコンゴムは燃焼時に大量の煙を発生する

シリコーンゴムを燃焼させると煙やガスが発生し、用途によっては好ましくないと考えられています。しかし、シリコーンゴムは本質的に自己消火性を有しています。シリコーンゴムの配合によっては、難燃剤を添加することでガスや煙の発生を完全に防ぎ、規格要件を満たすことができます。

誤解9：シリコーンゴムは大気汚染を引き起こす

環境汚染を引き起こす化学物質は、アセトン、アルコール、メタクリレート、酢酸などの揮発性有機化合物（VOC）です。クロロフルオロカーボン化合物（CFC）はオゾン層に影響を及ぼすことが確認されています。有機ケイ素化合物またはその混合物は無機物であるため、汚染を引き起こすこれらの化学物質は含まれていません。

誤解10：シリコンゴムは分解するのに数千年かかる

生分解性の文字通りの定義によれば、シリコーンゴムは生分解性ではありません。しかし、特定の環境条件下では、ケイ素-酸素骨格が水、ケイ酸、二酸化炭素に分解されます。太陽光と大気中の酸素は、低分子量のシリコーン鎖（シクロペンタシロキサン）を生成します。これが地中に埋まると、土壌鉱物が触媒として作用し、鎖の切断を加速させ、シリコーンゴムはわずか数日で分解されます。

誤解11：LSRは熱可塑性プラスチックのようにリサイクルできる

実際、LSR は硬化後に溶融リサイクルできない熱硬化性ゴムであり、物理的または化学的なリサイクル技術が必要です。

誤解12：シリコンはアレルギーや炎症を引き起こす可能性がある

このテーマについては多くの研究が行われており、他の種類のゴム（例えば天然ラテックスゴム）とは異なり、シリコーンゴムは皮膚を刺激したりアレルギー反応を引き起こしたりしません。実際、シリコーン（液状シリコーンゴムを含む）が本質的に持つ生物学的不活性は、大きな利点となっています。

誤解13：シリコーンゴムは人体に蓄積する

生体蓄積とは、「生体組織における毒性物質の蓄積」を指します。これは、物質の摂取速度が排泄または代謝による変化速度を上回った場合に発生します。広範囲にわたる試験において、シリコーンゴムは他のエラストマーと比較して人体組織および体液との適合性に優れ、移植時の組織反応が極めて低いことが示されています。シリコーンは無臭無味で、細菌の増殖を助長せず、他の材料を汚したり腐食させたりすることもありません。シリコーンの配合は、FDA、ISO、および第三者機関の医療製品生体適合性ガイドラインに概ね準拠しています。

誤解14：LSR製品は絶対に安全で、アレルギーのリスクはありません

ほとんどの LSR は無毒ですが、敏感な人のごく一部にアレルギー反応を引き起こす可能性があります。

誤解15：すべてのLSR材料は食品グレードおよび医療グレードの用途に適している

異なる処方の LSR のパフォーマンスと認証は大きく異なるため、特定の規制 (FDA、USP クラス VI など) に従って選択する必要があります。

誤解16：シリコーンゴムは病気を引き起こす可能性がある

シリコーンゴムは多くの用途で人体や食品に接触するため、疾患を引き起こす可能性が懸念されています。塗布時に放出される分子の大きさは組織に浸透するには大きすぎます。米国食品医薬品局（FDA）は人体と接触する材料に対して非常に厳しい規制を設けており、食品や飲料などの消耗品への使用を承認しています。食品安全シリコーンは、化粧品や医薬品業界でも使用できます。

誤解17：LSR射出成形はシンプルで、工程調整はほとんど必要ありません

LSR 成形プロセスは複雑であり、温度、圧力、混合比、加硫時間の厳密な制御が必要です。

誤解18：LSR製品は後処理を必要としない

一部の LSR 製品では、安定した性能を確保するために、離型洗浄、二次加硫、または表面処理が必要です。

誤解19：LSRはあらゆるゴム材料を置き換えることができる

摩耗が激しい環境や機械的負荷が極端に大きい環境では、他のゴムの方が適している場合があります。

誤解20：LSR製品は必然的に高価であり、大衆市場には適さない

大規模生産とプロセス最適化によりコストを効果的に削減でき、幅広い用途に適しています。

誤解21：LSRは色と透明度に制限がない

素材の特性により、透明度と色の範囲は制限されます。

WLSR を選択する理由は何ですか?

LSRの応用分野

LSR製造プロセス

液状シリコーンゴムの製造は、主に原料の調製、混合、射出成形または押出成形、後加工、検査の工程で構成されます。混合工程では、製品性能の安定性を確保するために、ベースポリマーと架橋剤の比率、および触媒の量を正確に制御する必要があります。成形工程では、精密な金型設計と温度制御により、複雑な形状や高精度の製品を製造できます。後加工には、硬化、バリ取り、洗浄、検査などがあり、製品の最終品質を確保します。

ZSR Unlimitedのカスタムシリコン成形サービスでは、スケッチから最終納品まで、世界中の多様なニーズに合わせてZSRカスタムシリコン製品を製造し、工業、住宅、商業、医療など、さまざまな業界のアプリケーションに高品質の製品を保証します。

ZSRのチームは、さまざまな業界のブランドオーナー、製品開発マネージャー、製品マネージャー、製品デザイナーと協力して、 OEM ODMソリューション LSR成形シリコーン製品の設計、試作からシリコーン製品まで contract 製造、 printingシリコンプロジェクトの成功を確実にするパッケージです。

LSRに関するその他のFAQ

Q1: 液体シリコンと通常のシリコンの違いは何ですか?

A1: 液状シリコーンは2成分の射出成形可能な材料ですが、通常のシリコーンはほとんどが固体またはシート状であり、成形方法が異なります。

Q2: LSR製品は高温滅菌できますか?

A2: ほとんどの LSR は高温滅菌に耐えることができますが、具体的な温度制限は材料グレードに基づいて確認する必要があります。

Q3: LSR製品は染色できますか？

A3: はい、特殊なカラーペーストを使用する必要があり、色の安定性は材料の配合に関係しています。

Sまとめ

高性能エラストマー材料である液状シリコーンゴムは、幅広い応用可能性を秘めています。しかし、その性能と応用については多くの誤解があります。製品の品質を確保し、リスクを低減するには、深い理解と科学的な選定が鍵となります。シリコーン製品の応用・販売企業は、自社のニーズを的確に捉え、専門サプライヤーの技術サポートを活用し、合理的な設計・管理プロセスを構築することで、液状シリコーンゴム材料の価値を最大限に高める必要があります。正しい理解と効果的な応用を通じて、液状シリコーンゴムはより多くの産業の革新的なブレークスルーに貢献するでしょう。

特定の業界用途におけるLSR材料の選定とプロセスガイダンスが必要な場合は、ZSRの材料および射出成形の専門家にご相談ください。お客様のシリコーンプロジェクトの用途シナリオとニーズに基づき、最適な材料をご提案し、成功をサポートいたします。

参考文献