原料ゴム(ポリマー)としてのシリコンゴム(VMQなど)の解説です。有機珪素化合物を中心とした重合物で、他の合成ゴムと比較して耐熱性や耐寒性、耐候性に優れた性能を示します。広い使用温度域と高い柔軟性、電気絶縁性や化学的安定性に優れていることから自動車や電気機器、医療、食品加工ほか、幅広い分野でOリング材質などとして使用されています。尚、珪素を含む高分子化合物は英語表記で「Silicone」となり、珪素自体を指す「Silicon」とは異なります。よってゴム材に於ける日本語表記では「シリコーンゴム」の方が適切ながら、慣用的に「シリコンゴム」と呼ばれています。
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正式名称 | シリコンゴム |
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化学構造 | アルキルシロキサン縮合物 |
ポリマー比重 | 0.95〜0.98 |
代表的特長 | 耐熱性、耐寒性、耐候性 |
主なOリング材質 | VMQ-70 (4C) VMQ-50 (SI50) フロロパワーFQ |
一般的に流通している大半のシリコンゴムは、この構造に属します。MQのジメチルシロキサンを一部ビニルメチルシロキサンに置換したもので、側鎖に二重結合を持っているので加硫が容易です。
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シリコンゴムの原材料は、その多くがプリコンパウンドの状態で流通しています。原料メーカーによって販売されるそれらの中には、汎用グレードの他にも特殊な性能を持つ様々なシリコンゴムが含まれていますが、以下はその代表例の一部です。
シロキサンの構造上、シリコンゴムの強度はとても低いのが一般的ですが、原料改良によって強度を高め、機械特性を向上させたのが高強度VMQです。但し、高強度といってもNBRをはじめとする多くのゴム材と比較して強度は低く、また汎用のVMQよりも圧縮永久歪みが低下し、価格も高くなってしまいます。よって、Oリングに使用されることは稀です。
VMQとEPDMをブレンドしたもので、SEPとも呼ばれています。2種類のゴム材が持つ性能を中間的に有し、EPDMよりも耐熱性に優れ、且つVMQよりも優れた耐薬品性を保持しています。しかしながらそれらの性能は実質的に中途半端であり、また加工性も悪いことからОリングに用いられることは稀です。
VMQにシリコン油を混合したもので、加硫後の製品から油がにじみ出てくることからオイルブリードVMQとも呼ばれています。一定期間ですが表面潤滑性を向上させることが可能で、特殊用途向けOリングなどにも使用されています。
シリコンゴム(VMQ)に用いられる主な配合剤には、以下のようなものが挙げられます。
配合剤 | 具体例 |
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補強性充填材 | 使用しない |
可塑剤 | 使用しない |
架橋剤 | 標準架橋剤(有機過酸化物系) |
加硫促進剤 | 使用しない |
老化防止剤 | 使用しない |
加硫助剤 | 使用しない |
加工助剤 | 使用しない |
着色剤 | 有機顔料/無機顔料 |
先にも述べましたが、シリコンゴムの原材料が原料ゴムの状態で流通することは殆どありません。原料メーカーはシリコンゴムをプリコンパウンドの状態で販売しており、更には標準加硫剤などもラインナップしています。よって、成形メーカーはそれらを指定どおりに使用するだけで一定の性能を持つOリングが成形できる反面、特性改良については汎用コンパウンドのブレンド程度でしか独自技術を介入させる余地がありません。尚、シリコンゴムは着色性が非常に良好であることから、様々な色調のコンパウンドを作ることが可能です。JIS規格 (JIS B2401)ではシリコンゴムによるOリング材質の色調を規定していませんが、汎用的に流通しているVMQ-70 (4C)やVMQ-50 (50°シリコン)では、以下の色調が多く用いられています。
硬度 | 色調 |
---|---|
70 | 赤色 (弁柄色/レンガ色)、青色 (濃紺色)、白色、黒色 |
50 | シリコン原色(半透明色)、赤色 (弁柄色/レンガ色) |
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シリコンゴム(VMQ)を製造している主要な原料ゴムメーカーは下表の通りです。日本国内では、信越化学工業社や東レ・ダウコーニング社、モメンティブ(旧GE東芝シリコーン)社のものが広く流通しています。その中でも信越化学工業社は、特性の異なる多くのグレードを取り揃えており、Oリング以外のシリコンゴム需要でも大きなシェアを獲得しています。
メーカー | 国 | 商品名 |
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信越化学工業株式会社/ Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | 日本国 | 信越シリコーン(Shin-Etsu Silicones)® |
東レ・ダウコーニング株式会社/ Dow Corning Toray Co., Ltd | 日本国 | シラスチック(Silastic)® |
モメンティブ社/ Momentive Performance Materials Inc. | アメリカ合衆国 | シリコーン(Silicones) |
ダウコーニング社/ Dow Corning Corp. | アメリカ合衆国 | ザイアメター(XIAMETER)® |
ワッカー・ケミー社/ Wacker Chemie AG | ドイツ連邦共和国 | エラストジル(ELASTOSIL)® セミコジル(SEMICOSIL)® |
ブルースター・シリコーン社/ Bluestar Silicones France SAS | フランス共和国 | Silbione® Bluesil™ |
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