シリコンとシリコーンは違うの?耐熱・液体・ゴム・素材の秘密とは?

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素材

『シリコンと
シリコーンは違うもの。』

って聞いたんですが、

本当ですか?

正直、話の内容を聞けば
どちらでも通じるので

気にしていませんが、

本当は違います。

やっぱり違うんですね。

何が違うんですか?

まず、英語表現が違います。

シリコンは、『silicon』

シリコーンは、『silicone』

と表記されます。

違う単語なんですか!

シリコンは、

元素の種類『ケイ素』

のことを言い、
シリコーンは、
『ケイ素』から作られた
化合物のことを言います。

元素と化合物ですか・・・。

全くの別物ですね。

全くの別物なんです。

そういえば、

シーラントやオイルなどは

シリコーンになっていますね。

化合物なので

シリコーンになります。

これからは、『シリコーン』
と言うようにします。

と、いうやりとりがありました。

テーマ

今回は、シリコーンについて
簡単に分かりやすく
紹介していきたいと思います。

 
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シリコーンとは?

シリコーンって何ですか?

シリコーンは、

Point

シロキサンに『メチル基』を
主体とする有機基が結合した
『オルガノポリシロキサン』を
ベースにした材料

 

のことを言います。

はぁ・・・。

シロキサンって何ですか?

シロキサンは、

Point

『ケイ素(Si)』と『酸素(O)』
の結合をシロキサン結合と言い、
これが複数連なり、長くなったものを
『ポリシロキサン』と言います。

 

シロキサン結合だと

何が良いんですか?

まずは、

他の種類の結合を
紹介します。

 
Point

一般的な合成ゴムの結合は

  • 炭素-炭素によるC-C結合
  • 炭素-酸素によるC-O結合

の炭素結合がほとんどなんです。

 

シロキサン結合と炭素結合は

何が違うんですか?

シロキサン結合は、

Point

炭素結合より結合エネルギーが
非常に大きく、200℃になっても
結合が壊れないので
『耐候性・耐熱性に優れる』

 

といった特徴があります。

シロキサン結合は、

高温でも性能変化
しないんですね。

主な
シロキサン結合の特徴には、

 
Point
  • 耐熱性に優れる
  • 耐候性に優れる
  • 化学的安定性に優れる
  • 電気絶縁性に優れる
  • 撥水性に優れる
  • 離型性に優れる
  • 耐寒性に優れる

があります。

 

すごいですね。

しかも、

Point

シロキサン結合の結合状態により
オイル・ゴム・レジンに
変化させることが出来ます。

 

シリコーンは結合状態を
変えると、
状態変化するんですね。

 
シリコーンとは?
  • シリコーンは、
    『オルガノポリシロキサン』
    をベースにした材料。

  • シロキサン結合は、
    『ケイ素(Si)』と『酸素(O)』
    の結合を言う。

  • 一般的な合成ゴムの結合は、
    ほとんど炭素結合。

  • シロキサン結合は、炭素結合より
    結合エネルギーが非常に大きく、
    200℃になっても結合が壊れない。

  • シロキサン結合の特徴は、
    耐熱性・耐候性・化学的安定性・
    電気絶縁性・撥水性・離型性・
    耐寒性などに優れている。

  • シロキサン結合は、結合状態で
    オイル・ゴム・レジンに
    変化させることが出来る。
 

シリコーンオイルの特徴

シリコーンオイルの
特徴を教えて下さい。

シリコーンオイルは、

Point
  • 沸点が高く、凝固点が低い
  • 温度変化による
    粘度の変化が少ない
  • 電気絶縁性に優れる
  • 高い撥水性
  • 表面張力が低い
  • 耐酸化性が高い
  • 多くの素材に対し腐食性がない
  • 毒性がほとんどない
 

といった特徴があります。

シリコーンオイルは

どのような用途で
使われてるんですか?

シリコーンオイルは、
これらの特徴を生かし、

 
Point
  • 潤滑剤
  • 化粧品
  • 消泡剤
  • 離型剤
  • 撥水材

の材料に利用されています。

 
 
シリコーンオイルの特徴
  • シリコーンオイルは、
    シロキサン結合が持つ
    多くの優れた特性がある。

  • シリコーンオイルは、
    潤滑剤・化粧品・消泡剤・
    離型剤・撥水材などの
    材料に利用されている。

 

シリコーンゴムの特徴

シリコーンゴムの

特徴を教えて下さい。

実は、シリコーンゴムは、
常温での性能は、

天然ゴムに劣るんです。

そうなんですか!

ただし、

Point

-20℃以下で硬化し、130℃以上で
軟化する天然ゴムと違い
シリコーンゴムは、-60~200℃の
広い温度範囲でも
性能に変化はありません。

 

低温や高温環境での

使用に向いているんですね。

シリコーンゴムの特徴を

教えて下さい。

シリコーンゴムの特徴は、

Point
  • 耐熱性・耐寒性に優れる
  • 高い耐候性
  • 一般的なゴムより
    耐薬品性・耐油性に優れる
  • 安定した電気絶縁性
  • 非粘着性
  • 着色性
 

などがあります。

確かに、キッチン用品に

色んな色のシリコーンゴム製品

ありますよね。

耐熱シリコーンも赤茶色ですが

違う色ってあるんですか?

耐熱シリコーンは、

ベンガラを混ぜているので

赤茶色になるんです。

ベンガラって何ですか?

ベンガラとは、

Point

酸化鉄の事のいい、
昔から着色に使用されてきた
顔料の一つです。

 

ベンガラって
初めて聞きました。

耐熱温度は、
通常のシリコーンゴムで、

180~200℃

耐熱シリコーンゴムは、
220~230℃
になっています。

耐熱という割には

そこまで耐熱温度は
違わないんですね。

耐熱シリコーンゴムは、

Point

耐熱温度が極端に上昇する
というわけではなく
『劣化する速度が遅くなる。』
と考えていただいたほうが良いです。

 

シリコーンゴムは、

どんな用途で
使われているんですか?

シリコーンゴムは、

Point
  • 高温環境での電線の被覆材
  • パッキン・ガスケット
  • 毒性がないので
    医療・食品業界での使用
  • シーリング材
 

等に利用されています。

 
シリコーンゴムの特徴
  • シリコーンゴムの性能は
    常温では、天然ゴムに劣る。

  • シリコーンゴムは、
    -60~200℃の広い温度範囲
    でも性能に変化はない。

  • シリコーンゴムには、
    シロキサン結合が持つ
    優れた特性がある。

  • 耐熱シリコーンは、
    ベンガラ(酸化鉄)という
    顔料を混ぜて作る。

  • 耐熱シリコーンゴムは、
    熱で劣化する速度が遅くなる。

  • シリコーンゴムは、
    高温環境での電線の被覆材・
    パッキン・ガスケット・
    シーリング材に利用されている。

 

シリコンレジンの特徴

レジンって何ですか?

レジンは、樹脂全般を

指しています。

レジンって樹脂のこと

だったんですね。

シリコーンレジンは、

Point
  • 耐熱性
  • 電気絶縁性
  • 耐水性
  • 耐オゾン性
  • 耐薬品性

など、優れた特徴を持っています。

 

シリコーンレジンは、

どのような用途で

使われているんですか?

色々な特徴を生かし、

Point
  • モーター・トランス・発電機
    などの電気絶縁材料
  • 耐熱塗料
  • 防湿絶縁コーティング
 

といった用途など幅広く

使用されています。

Point
  • シリコーンレジンは、
    シロキサン結合が持つ
    優れたを持特性をもつ。

  • モーター・トランス・
    発電機などの
    電気絶縁材料・耐熱塗料・
    防湿絶縁コーティングなど
    幅広い用途に使用されている。

 
 
シリコンレジンの特徴
  • シリコーンレジンは、
    シロキサン結合が持つ
    優れたを持特性をもつ。

  • モーター・トランス・
    発電機などの
    電気絶縁材料・耐熱塗料・
    防湿絶縁コーティングなど
    幅広い用途に使用されている。

 

低分子シロキサン対策とは

そういえば、以前に
シロキサンを除去した

シリコーンゴムを
探した気がします。

シロキサン結合が
シリコーンゴムなのに

どういうことですか?

それは、

低分子シロキサン対策
の事ですね。

低分子シロキサン
って何ですか?

低分子シロキサンは、

Point

シリコーン製品の製造時に
除去しきれなかった
分子量の小さいシロキサン
のことを言います。

 

低分子シロキサンがあると

何がダメなんですか?

低分子シロキサンが

残っていると、

Point

揮発性が高いのでガス化して
接点や基板の上にたまり
接点障害の原因になります。

 

どうやって
除去するんですか?

低分子シロキサンの
除去方法は、

Point

揮発性が高いので、
高温熱処理を行い
低分子シロキサンを
除去します。

 

低分子シロキサンは、

熱処理を行うことで
除去できるんですね。

低分子シロキサン対策とは
  • シリコーン製品の製造時に
    除去しきれなかった
    分子量の小さいシロキサンを
    低分子シロキサンと言う。

  • 低分子シロキサンは、
    揮発性が高いのでガス化して
    接点障害の原因になる。

  • 低分子シロキサン対策とは、
    高温熱処理を行い
    除去することを言う。

 

まとめ

シリコーンは、シロキサン結合の
形状や長さ・形式によって
様々な種類があります。

耐熱材料や電気絶縁用途などの
安全対策で使用されたり
毒性がほとんどないことから
食品業界や医療品業界など
様々な分野で使用されています。

今回の記事で
あなたがシリコーンを選ぶ
きっかけになればうれしいです。

ありがとうございました。