シリコーンと PVC: 知っておきたい違い

PVCとシリコーンゴムは、玩具、ギフト、電線被覆など、似たような分野でよく使用されていますが、性能、環境への配慮、安全性などにおいて大きな違いがあります。そのため、多くの企業は製品設計や市場アップグレードの際に、両者の長所と短所を繰り返し比較検討しています。シリコーン素材はエラストマー素材に属し、PVCはプラスチック素材に属します。

製品開発や調達の初期段階において、適切な材料を選択することは、製品コストとプロジェクトの成功にとって非常に重要です。特に、ベビー用品、キッチン家電、ウェアラブルデバイス、工業用シールなどの分野では、PVCとシリコンがしばしば比較されます。

「PVC の方が安いのに、なぜ多くのブランドがシリコンを使っているのでしょうか？」

「なぜシリコンはPVCより優れているのですか？」

「現在の製品の素材をアップグレードする必要がありますか？」

この記事では、科学的性能、実用性、顧客ニーズ、コスト管理など、さまざまな側面から 2 つの材料の長所と短所を深く分析し、材料選択の参考資料を提供します。

材料特性

シリコーン製品 PVC製品に比べて耐寒性、耐熱性に優れています。で作られた食器 シリコーン素材 電子レンジで加熱できますが、PVC は加熱できません。

A: PVC は世界で 3 番目に広く生産されています。

ポリ塩化ビニル（PVC）は、過酸化物やアゾ化合物などの開始剤の存在下、または光や熱の作用下で塩化ビニルモノマーのフリーラジカル重合によって形成されるポリマーです。白色粉末で、無毒、無臭です。相対分子量は50,000～110,000（工業用純PVC）、相対密度は1.35～1.45、吸水性と通気性は低く（純PVC）、水、ガソリン、アルコール、塩化ビニルには不溶性で、ケトン、エステル、クロロカーボン系溶剤には可溶です。ポリ塩化ビニルは耐薬品性、電気絶縁性に優れていますが、耐衝撃性が低く、酸素や熱に不安定で、劣化しやすいという欠点があります。
ポリ塩化ビニルモノマー（塩化ビニル）の製造方法には、炭化カルシウム法、エチレン法などがあり、重合法はエマルジョン法、サスペンジョン法、バルク法などに分けられます。その中でも、サスペンジョン法で生産されるPVCが最も多くなっています。ポリ塩化ビニルは、最も早く工業化された樹脂の種類の一つです。1960年代以前は最大の樹脂種類でしたが、1960年代後半には1935位に後退しました。汎用PVC樹脂はXNUMX年にドイツで初めて工業化され、第二次世界大戦中の鉄鋼不足を緩和するために広く使用されました。ポリ塩化ビニルは、押出成形、射出成形、カレンダー成形、ブロー成形などの加工方法により、パイプ、管継手、ロッド、異形材、フィルム、シート、電線・ケーブル絶縁材、人工皮革、床タイル、玩具、靴、ボトル、レコード、発泡材、シーリング材、繊維などの製品に加工できます。軽工業、建設、農業、電力、生活など、幅広い分野で使用されています。

B：シリコーンゴムは、炭素、水素、酸素を含むポリマーであるシリコーンから構成されるエラストマー（ゴム状物質）です。シリコーンゴムとは、主鎖がケイ素原子と酸素原子が交互に配列したゴムを指し、ケイ素原子は通常、55つの有機基に結合しています。一般的なシリコーンゴムは、メチル基と少量のビニル基を含むシロキサン鎖を主成分としています。フェニル基の導入により、シリコーンゴムの耐高温性と耐低温性が向上し、トリフルオロプロピル基とシアノ基の導入により、シリコーンゴムの耐熱性と耐油性が向上します。シリコーンゴムは耐寒性に優れ、通常は-73℃で使用できます。フェニル基の導入により、-180℃まで使用できます。シリコーンゴムの耐熱性も優れており、200℃で長時間使用でき、300℃をわずかに超える温度でも数週間以上の弾性を維持できます。また、XNUMX℃を超える高温にも瞬時に耐えることができます。シリコーンゴムは優れた通気性を有し、合成ポリマーの中で最も高い酸素透過性を有しています。さらに、シリコーンゴムは生理学的不活性と非凝固性という優れた特性も備えているため、医療分野で広く使用されています。
シリコーンゴムは、加熱加硫型（高温加硫シリコーンHTV）と常温加硫型（RTV）に分けられ、そのうち常温加硫型はさらに重縮合反応型と付加反応型に分けられます。高温シリコーンゴムは主に各種シリコーンゴム製品の製造に使用され、常温シリコーンゴムは主に接着剤、ポッティング材、金型として使用されます。加熱加硫型が最も使用量が多く、加熱加硫型はメチルシリコーンゴム（MQ）、メチルビニルシリコーンゴム（VMQ、使用量と製品ブランドが最も多い）、メチルビニルフェニルシリコーンゴムPVMQ（耐低温性、耐放射線性）に分けられ、その他にはニトリルシリコーンゴム、フルオロシリコーンゴムなどがあります。

その シリコーン製品 ROHS認証RoHSに合格することができます-認証.pdf そして環境に優しい リーチ認証.pdf【選択 シリコーン製品 BPAとフタル酸エステルは含まれていません フタル酸エステル不使用.pdf 生分解性、長期使用などの特性を備えています。 

2種類あります シリコーン素材。 1つはソリッドシリコンです。一つは液状シリコーンゴムです。

製作プロセス

A: PVCの製造工程

PVC製品は、ポリ塩化ビニルとオイル、カラーペーストから作られており、その原料は加熱および冷却するマイクロインジェクションエポキシプロセスによって作られます。

B: シリコーン材料 シリコーンを使用してカラーマスターバッチを添加し、混合機で抑制して展開し、加熱および冷却して金型に入れて形を整えるだけです。

外観の違い

感動的な違い

手の感触。

どちらも柔らかさや硬さの調整が可能ですが、PVCには粘りがありません。

温度差

シリコーン製品 熱安定性が高く、高温下でも分子の化学結合が切れたり分解したりしません。

シリコーンは高温および低温に耐性があり、幅広い温度範囲で使用できます。従来の温度範囲 -40〜230度 長期使用の範囲内で。

PVC材料 主に白色粉末状の非晶質材料で、密度は1.3～1.5、材料のガラス化温度は90度以内、最高耐熱温度は170度です。

高温では、PVC は自動的に分解して塩化水素になり、温度範囲を超えると自動的に分解が触媒されます。

バーニング・ディファレンス

反発力の強さ

シリコーン材料 シリコン分子結合強度が優れているため、反発強度が大幅に向上します。

PVC素材の商品は反発力が弱いです。

コスト差

シリコーン材料 生産と製造においてPVC製品よりも高価です。

PVC製品は合成材料で作られているため、原材料価格が安いです。

ZSRグループ、当社のすべての製品には シリコンベビー用品, シリコーン ビューティー&ヘルスケア, シリコンペット, シリコン家電保護カバー, シリコーン家庭用品製品, シリコーンのプロモーションギフト すべて食品グレード製 シリコーン材料.

シリコンと PVC の違いを気にする人はいますか?

シリコンや PVC 素材を使用するブランドの製品マネージャーは、ユーザー エクスペリエンス、素材のアップグレード、環境認証を重視します。

PVC およびシリコン製品を使用する購買管理者は、製品コストの管理と安定した納品を重視しています。

PVC またはシリコン材料を使用するメーカーの設計者やエンジニアは、これら 2 つの材料の物理的特性と処理方法を重視します。

越境電子商取引の起業家：対象市場の材料の受け入れ状況（PVC に関する米国の規制など）に注意してください。

シリコンと PVC の違いはいつ、どこで知るべきでしょうか?

ベビーチュー、おしゃぶり、医療グレードのシールなど、高い安全性と高品質が求められる製品の新製品を開発する場合、安全性の要件を満たし、米国、欧州連合、日本などの材料認証要件が高い市場に対応するために、材料としてシリコーンを選択する必要があります。

あなたの製品がギフトである場合、ブランドオーナーとして、またはイベントで、製品の付加価値や環境保護レベルを高めたい場合は、シリコンが原材料として第一選択肢となります。

耐高温性、電線シース、ケーブル、家庭用玩具、工業製品などを必要としない場合は、総コストが低く、大量生産が可能なため、PVC 素材を選択できます。
ただし、キッチン用品（シャベル、ガスケット）やビデオコンタクトとして使用する場合は、耐熱性、高温耐性、清掃の容易さ、高い安全性が求められるため、まずはシリコン素材を選択してください。

PVC製品の製造方法は？

PVC製品の加工製造には主に押出成形プロセスが採用されており、具体的なプロセスは次のとおりです。

原材料の準備
ポリ塩化ビニル樹脂（PVC）を主原料として、安定剤、可塑剤、潤滑剤などの添加剤を加え、配合比率に従って均一に混合する必要があります。

混合と可塑化
混合された原料は押出機に送られ、スクリューの回転と加熱によりPVC樹脂が溶融・可塑化されます。二軸混合押出機は原料を最初に可塑化し、単軸押出機は適切な加工温度（通常145～175℃）まで加熱します。

金型成形
溶融したPVC材料を金型から押し出し成形します。例えば、専用の金型を用いてパイプの外径や肉厚を制御、あるいはカレンダーでシート状にプレスし、さらにフィルム状にブロー成形することでフィルムを製造します。

冷却と成形
成形品は水槽や冷却ローラーで冷却・固化され、形状が安定します。例えば、パイプの場合は冷却水を噴霧し、フィルムの場合は冷却ローラー上で成形する必要があります。

後処理
規定の長さに切断し、外観検査、寸法測定などの品質検査を行い、合格後に梱包・出荷します。製品によっては、表面処理（UVコーティングなど）やスリット加工などが必要となる場合もあります。

パイプ、人工皮革、フィルムなど、様々なPVC製品のプロセスパラメータはそれぞれ若干異なります。重要なのは、温度制御、金型設計、押出速度の調整です。

シリコン製品はどのように生産するのですか?

シリコーン製品の加工・成形技術のポイント：シリコーン製品は、その独特な特性と幅広い応用分野により、今日の工業生産や日常生活において欠かせない存在となっています。医療用品から電子部品、家庭用品から自動車部品まで、シリコーン製品はあらゆる場所で使用されています。シリコーン製品の加工・成形技術は、その品質と性能を決定づける重要な要素です。

1. 圧縮成形プロセス：圧縮成形は、主に金型の連携によって行われる一般的なシリコーン製品の成形プロセスです。金型の形状がシリコーン製品の形状を決定します。成形シリコーン製品は通常、加硫剤を添加した固体シリコーン原料を高温の金型に入れ、加硫機で圧力をかけ、高温で固化させることで成形されます。成形シリコーンの硬度は通常30℃～70℃です。この製造プロセスは比較的単純で、あらゆるシリコーン製品、特に携帯電話のキーやシリコーン製食器など、形状が複雑で高い寸法精度が求められる製品に適しています。利点は、高い寸法精度、良好な表面仕上げ、高い生産効率です。欠点は、金型コストが高く、小ロット生産には適さないことです。圧縮成形プロセスでは、金型の精度と清浄度を確保し、金型の変形や汚染による製品品質への影響を防ぐ必要があります。同時に、成形温度や圧力などのパラメータを適切に制御し、成形精度と製品の性能を確保する必要があります。

2.シリコーン滴下成形：接着剤滴下成形は、シリコーン原料を液状化し、シリンジに充填した後、射出成形と彫刻技術を用いて接着剤を金型に注入します。その後、原料を手作業で金型に滴下し、加熱加硫させます。その後、固体化し、高温で主シリコーンと成形します。この工程は手作業が多く、生産能力は高くありません。しかし、必要に応じて複数の色を滴下できるという特徴があるため、主に手工芸品の製造に用いられています。滴下成形工程では、滴下速度と滴下量、加熱加硫時間と温度を厳密に管理し、製品の品質と外観を確保する必要があります。この工程では、射出量、ストローク、色を調整することで、XNUMX色、XNUMX色、または複数の立体カラー製品を製造できます。ただし、生産効率が低いため、製品の品質に問題が生じやすく、コストが比較的高くなります。そのため、シリコン製品に多くの色彩と立体感が必要な場合は、ドリップ成形法を選択することをお勧めします。

3.LSR射出成形プロセス：射出成形は、液状シリコーン（LSR）を射出成形機で金型に注入し、高温で固めるプロセスです。射出成形製品の品質要件は高く、液状シリコーンとプラスチックを組み合わせたものです。その製品は優れた熱安定性、耐寒性、優れた電気絶縁性能を示し、燃焼時に有毒物質は生成されません。健康製品、自動車、ベビー用品、医療製品、ダイビング製品、台所用品、シールなどの生産設計において、かけがえのない材料となっています。射出成形は、シリコーン原料をXNUMXつの成分に分け、射出成形機に加えてよく混ぜ、金型に入れて温度変化によって成形することです。このプロセスは、高精度、薄肉、複雑な構造の製品の製造に適しており、コンタクトレンズ、医療用シリコーン製品など、医療、光学などの分野で広く使用されています。射出成形プロセスでは、製品の品質と性能を確保するために、原材料の混合比、温度、圧力を厳密に制御する必要があります。

4.シリコン生地コーティング工程：コーティング工程は、基材の表面にシリコン材料をコーティングしてフィルムまたはコーティングを形成する工程です。

5. 押出成形プロセス：押出成形は、シリコーン材料を押出機を通して連続的に押し出し、管状、帯状、または異形材を形成するプロセスです。押出成形は、シリコーン原料をスクリュー押出機を通して連続的に押し出し、特定形状のダイスを通してシリコーンチューブ、シーリングストリップなどの連続した異形材を形成するプロセスです。押出成形は生産効率が高く、一定の断面形状を持つ長尺製品の製造に適しています。製造工程では、押出速度や温度などのパラメータを調整することで、製品のサイズと性能を制御できます。一般的に、押し出されたシリコーンの形状は長尺の管状で、自由に切断できますが、押出成形で製造される製品の形状は比較的単純で、ほとんどが帯状です。シリコーンチューブは、医療分野や機械機器分野で広く使用されています。押出成形においては、製品の品質と生産効率を確保するために、押出機の正常な動作を確保し、定期的にメンテナンスとメンテナンスを実施する必要があります。

6.カレンダー成形プロセス：カレンダー成形は、シリコーン材料をカレンダーでシートまたはフィルムにプレスするプロセスです。カレンダー成形は、シリコーンゴムをホワイトカーボンブラック、シリコーンオイルなどと混練して混合ゴムを作り、カレンダー加工してシート状に成形するプロセスです。カレンダー加工によって得られたフィルムは、縦方向と横方向で物理的・機械的特性に明らかな違いがあります。この現象がカレンダー効果です。具体的には、フィルムの縦方向の引張強度は横方向よりも大きく、フィルムの横方向の引裂伸びは縦方向よりも大きく、フィルムの縦方向の収縮は横方向よりも大きくなります。カレンダー効果の大きさは、ゴムの組成、カレンダー温度、速度、速度比などに関係しています。カレンダー加工は、シリコーンシートやシリコーンプレートなどの大型製品に使用されます。カレンダー処理中は、カレンダー効果と製品の品質を確保するために、カレンダーの温度、圧力、速度などのパラメータを厳密に制御する必要があります。

7.ディッピング成形法：ディッピング成形は、液状シリコーンに金型を浸し、シリコーンを金型の表面に付着させて固化させる成形法です。
注入成形または注型成形の操作方法は、複製する製品またはモデルをゴム板またはガラス板で囲み、真空引きしたシリコーンを直接製品に注ぎ、シリコーンが乾燥して成形されるのを待ち、製品を取り出して型を形成することです。注入型は一般に、比較的柔らかい硬度のシリコーンを使用して型を作ります。そのため、脱型が容易になり、シリコーン型内の製品が損傷することはありません。固体と液体の組み合わせです。このプロセスは、比較的滑らかまたは単純な製品によく使用されます。モールドラインがないため、人手と時間を節約できます。携帯電話ケース、スーツケースなどの製品に使用されます。注入成形中は、金型の品質と製品の成形効果を確保するために、シリコーンの真空度と注入量を確保する必要があります。

8.3D 印刷プロセス: 3D 印刷は、液体シリコン材料を層ごとに積み重ねて複雑な XNUMX 次元構造を形成する、新しいシリコン成形プロセスです。

9.トランスファー成形プロセス（ダイカスト：トランスファー成形は、圧力をかけながら閉じた金型にシリコン材料を注入し、硬化させるプロセスです。

10.発泡成形プロセス：発泡成形は、シリコーンに発泡剤を添加して硬化プロセス中に多孔質構造を形成するプロセスです。

11.真空成形工程：真空成形は、シリコン材料を真空吸着により金型表面に付着させ、硬化させる工程です。

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シリコンとPVCの違いに関するよくある質問
1: シリコンは PVC より優れていますか?
必ずしもそうではありません。シリコーンは、環境保護、安全性、耐高温性に対する要件が高いシナリオに適していますが、PVCは予算重視の大量生産の工業製品に多くの利点があります。

2: PVCは環境に優しいですか?
従来のPVCにはフタル酸エステル系可塑剤や重金属が含まれている場合がありますが、市場には環境に優しい無毒のPVCも存在します。RoHS、REACHなどの認証を取得しているかどうかを確認する必要があります。

3: シリコンは古くなりますか?
通常の使用条件下では、シリコンは数年以上変化せず、老化しません。ただし、エンジンオイル、強酸、強アルカリとの接触は避ける必要があります。

結論

上記の違いから、次のことがわかります。 シリコーン素材 PVCよりも安全性が高く、食品や医薬品の材料に適しています。そのため、シリコーンとPVCはそれぞれ独自の特性と用途があります。材料を選択する際には、機能要件、ターゲット市場の規制、コスト予算、ユーザーエクスペリエンスなどの要素を考慮する必要があります。ハイエンド市場や高い安全基準を持つ市場ではシリコーンが第一選択肢ですが、低価格で大量消費される分野ではPVCは依然として競争力があります。

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