適切なOリング材質の選択は、シール性能の確保、漏れの防止、そして機器の寿命延長を実現するための重要な第一歩です。ゴム材質はそれぞれ独自の物理的・化学的特性を有しており、耐熱性、耐薬品性、耐油性、耐摩耗性など、特定の動作環境における性能に直接影響を及ぼします。この記事では、最も一般的な8種類のOリング用ゴム材質を詳細に分析し、実際のシール用途のニーズに基づいた最適な材質選定を支援します。
一般的なOリング材料：特性、長所と短所、適切な用途
- ニトリルゴム（NBR） - 最も一般的な耐油性ゴム
- 主な利点：石油系オイル、燃料、潤滑油、油圧作動油、水に対する優れた耐性。優れた耐摩耗性と耐引裂性。コスト効率に優れています。
- 用途：一般産業用シーリング、自動車燃料システム、油圧機器、水処理システム。Oリングおよびオイルシールとして、非常にコスト効率の高い選択肢です。
- 主な制限事項：耐候性および耐オゾン性が低いため、屋外での使用には適していません。ブレーキフルード、極性溶剤（ケトン、エステル）、強酸には耐性がありません。
- 温度範囲: 約-40℃～+120℃
- フッ素ゴム（Viton® / FKM） - 高温・耐薬品性の専門家
- 主な利点：優れた耐高温性と幅広い化学適合性（油、燃料、酸、多くの溶剤に対する耐性）。優れた耐候性および耐オゾン性。
- 用途: 高温操作、化学処理、自動車エンジンおよび燃料システム、航空宇宙、過酷な化学環境。
- 主な制限事項：コストが高い。低温性能が比較的弱い。ケトン、エステル、アミン、および特定の強酸に対する耐性がない。
- 温度範囲: 約-20℃～+200℃（特殊化合物の場合はさらに高温）
- シリコーンゴム（VMQ） – 最も広い温度範囲
- 主な利点：高温・低温を問わず優れた弾力性、幅広い使用温度範囲。優れた耐候性、耐オゾン性、耐紫外線性。FDA規格および医療グレードをご用意。
- 用途: 極度の温度での静的シール、食品加工機器、医療機器、飲料水、電気絶縁。
- 主な制限事項：耐摩耗性と耐引裂性が低い。耐油性と耐溶剤性（特に石油系）が限られている。高圧下での動的シールには適さない。
- 温度範囲: 約-60℃～+225℃
- EPDMゴム - 優れた耐候性とブレーキフルード耐性
- 主な利点：優れた耐候性、耐オゾン性、耐日光性。水、蒸気、ブレーキ液（グリコール系）、希酸、希アルカリに対する優れた耐性。
- 用途: 屋外機器、自動車ブレーキ システム、冷却水システム、蒸気パイプライン、洗濯機/食器洗い機のシール。
- 主な制限事項：耐油性が低い。石油系流体、燃料、およびほとんどの溶剤には適していません。
- 温度範囲: 約-50℃～+150℃
- ネオプレンゴム（CR） – バランスのとれた多目的素材
- 主な利点：適度な耐油性、耐候性、耐熱性を備えたバランスの取れた物理的特性。優れた靭性。冷媒（フロン）に対する耐性があり、ある程度の難燃性も備えています。
- 用途: HVAC システム (冷媒シール)、一般産業用途、バランスのとれた性能が求められる用途。
- 主な制限事項：特定の特性において、特殊材料（例：FKM、EPDM）に匹敵しない場合があります。強酸および特定の燃料に対する耐性が限られています。
- 温度範囲: 約-40℃～+120℃
- PTFE（テフロン®） – ほぼ普遍的な耐薬品性
- 主な利点：ほぼあらゆる化学物質に耐性があります。非常に広い温度範囲に対応します。非常に低い摩擦係数（自己潤滑性）。
- 用途：腐食性の高い化学媒体、極度の温度、低摩擦要件。バックアップリングやカプセル型Oリングの外層としてよく使用されます。
- 主な制約：弾性がなく、シール反発力が低い。コールドフロー（クリープ）が発生しやすい。特殊な設計、またはエラストマーとの組み合わせが必要。
- 温度範囲: 約-200℃～+260℃
- ポリウレタン（PU） - 優れた耐摩耗性と耐押し出し性
- 主な利点：非常に高い耐摩耗性、耐引裂性、耐押し出し性。高い引張強度。優れた耐石油性および耐オゾン性。
- 用途: 高圧油圧システム (ピストンロッドシールなど)、研磨環境での動的シーリング。
- 主な制限事項：耐高温性が低い。熱水、蒸気、酸、アルカリ、ケトン、エステルには耐性がない。加水分解を受けやすい。
- 温度範囲: 約-40℃～+80℃
- 水素化ニトリルゴム（HNBR） – NBRの改良版
- 主な利点: 優れた耐油性と機械的強度を維持しながら、NBR に比べて耐熱性、化学安定性、耐オゾン性が大幅に向上しています。
- 用途: 自動車用エアコンシステム(R134aおよび新冷媒対応)、パワーステアリング、高温オイルシステム、油田設備。
- 主な制限事項：NBRよりも高価。ケトン、エステル、その他の強極性溶剤に対する耐性は依然として低い。
- 温度範囲: 約-30℃～+150℃
適切なOリング材質の選択は、複数の要素のバランスをとる重要な決定です。コスト効率が高く耐油性に優れたNBRから、高温・耐薬品性に優れたFKM（Viton®）、極めて広い温度範囲に対応するシリコン、耐候性に優れたEPDM、耐摩耗性に優れたPU、そしてほぼ普遍的な耐薬品性を備えたPTFEまで、それぞれのゴム材質には独自の用途と固有の限界があります。万能に完璧な材質は存在しません。そのため、用途のニーズを慎重に評価し、この記事で紹介する材質比較を参考にすることが、シーリングの信頼性を確保し、機器の寿命を延ばし、コスト効率を最適化する鍵となります。
