エラストマーは、弾性と復元力に優れた高分子材料の総称で、製造業において耐衝撃性・密封性・振動吸収などの機能を担う重要な素材です。ゴム系からシリコーン系、熱可塑性まで幅広いタイプがあり、産業機器、輸送機器、家電、医療機器などで幅広く活用されています。本記事では、エラストマーの基本特性、用途、選定時の要点、導入効果までをわかりやすく解説します。
エラストマーとは？基本特性と分類
- ゴム弾性：大きな変形から戻る弾性を持つ高分子素材
- 耐候性・耐薬品性：種類によって紫外線や油、化学薬品に強い
- 熱伝導性：比較的低く、断熱用途にも適する
- 分類：天然ゴム系（NR）、合成ゴム系（SBR、EPDM、NBR）、シリコーンゴム（Si）、熱可塑性エラストマー（TPE）など
製造業での主な用途と事例
- シール・ガスケット：液体・気体の漏れ防止や密閉部品として
- 振動吸収部品：エンジンマウント、機械ベースの防振パッド
- 衝撃緩衝材：輸送緩衝材、スポーツ機器のクッション部品
- ホース・チューブ：耐油・耐薬品仕様の配管材料
- 接触部品：医療機器用グリップや食品機器の可動部パーツ
エラストマーの種類別 特性比較
| 種類 | 主な特性 | 代表的な用途 |
|---|---|---|
| 天然ゴム（NR） | 伸びが大きく、優れた弾性。摩耗にはやや弱い | ベルト、振動防止パッド、ショック吸収材 |
| ニトリルゴム（NBR） | 耐油性・耐燃料性に強く、機械油に対応 | オイルシール、燃料ホース、油圧配管 |
| エチレンプロピレンゴム（EPDM） | 耐候・耐熱・耐水性に優れる | 外部パッキン、建材用シール、防水部品 |
| シリコーンゴム（Si） | 耐熱および極低温特性。生体適合性も高い | 医療用部品、電子部品用シール、食品機器パーツ |
| 熱可塑性エラストマー（TPE） | 多様な硬度・接着性。射出成形対応 | 成形グリップ、ガスケット、靴底部材 |
導入メリットと製造上の利点
- 優れた弾性により、機械への衝撃・振動負荷を緩和し耐久性を向上
- 用途に応じた材料選定で耐薬品性・耐熱性・耐候性を実現
- 加工性がよく、射出成形や押出成形などによる大量生産にも対応可能
- リサイクル性が高く、熱可塑性タイプは再利用・再成形も可能
選定時のチェックポイント
- 使用環境条件：温度範囲、化学薬品・油との接触、紫外線曝露など
- 硬度と弾性：ショア硬度と伸び特性のバランス
- 安全性・規格対応：耐燃性、食品接触適合、医療認証など
- 成形方法・加工設備：射出、押出、圧縮成形への適合性
- ライフサイクル評価：耐候性、加工寿命、メンテナンス性
改善手法と品質向上策
- 添加剤やフィラー添加による耐候性・滑り性の向上
- コーティングや複合成形による複数機能の付与
- 最適冷却・金型設計の見直しによる成形精度向上
- 品質検査装置の導入（硬度測定、寸法・外観検査）
導入事例
産業用機械メーカーE社
EPDMパッキンにより防水性と耐候性を向上し、屋外作業機器の耐久性が40％改善されました。
医療機器メーカーF社
シリコーン材料の注射器グリップユニットを採用し、クリーンルーム対応と生体適合性での信頼性を確保しました。
搬送装置メーカーG社
TPE製クッションベルトで、組立ライン装置の振動と騒音を抑え、作業安全性が向上しました。
よくある質問（FAQ）
- Q1: エラストマーはゴムと同じですか？
- A1: 一般にはゴムの仲間ですが、熱可塑性タイプや加工性に違いがあり、ゴムと区別されて使われます。
- Q2: 高温環境でも使えますか？
- A2: シリコーンゴムは200℃以上にも対応可能。一方、NBRやEPDMは用途により制限があります。
- Q3: 食品機器にも安全に使えますか？
- A3: 食品接触適合グレードのシリコーンやTPEは利用可能です。ただし材料証明や試験確認が必要です。
- Q4: リサイクルはどう行える？
- A4: TPEは熱可塑性なのでリサイクル可能ですが、NRやNBRなどの熱硬化性ゴムは難しい場合があります。
- Q5: どの硬度を選べばよいですか？
- A5: シール用途では柔らかい（ショア20～40）、振動用途ではやや硬め（ショア60～80）が基準となります。
まとめ
エラストマーは、製造業における応用範囲が広く、多様な機能性を持つ重要材料です。適切な種類と加工法を選ぶことで、耐久性、快適性、安全性を両立した製品開発が可能になります。温度・薬液・環境条件に応じた材料選定と品質管理を徹底することで、信頼性の高い生産体制を構築できます。
