量産用金型に適した液体シリコーンゴムの選び方

生産用金型に液体シリコーンゴムを選ぶ際は、まず金型そのものについて理解することが重要です。装飾品の簡易鋳造には適していても、深いアンダーカットや精細な表面形状、あるいは厳しい量産要件を満たす金型には、同じ材料が必ずしも適しているとは限りません。

価格や硬度を比較する前に、マスターモデル（原型）、鋳造対象の素材、および金型で製造予定の部品数を検討してください。こうした情報によって、適切なシリコーングレードを絞り込み、各サプライヤーを重要な仕様項目で比較しやすくなります。

製造業者にとって、この選択は生産時間、材料消費量、金型の交換頻度、およびロット間の一貫性にも影響します。以下に示すポイントを参考に、ご使用用途および製造工程に最適な液体シリコーンゴムを選定してください。

金型と最終用途から始める

最初のステップは、作成したい金型の仕様を明確にすることです。サプライヤーは、単に「鋳造用シリコーン」という情報だけでは十分な対応ができません。

マスターモデルのサイズおよび形状、表面のディテール量、アンダーカットの深さ、金型壁の厚さを考慮してください。また、鋳造材料を特定し、金型の使用回数を概算することも重要です。

これらの要素は、シリコンの種類、硬度、粘度および加工条件に影響を与えます。

例えば、コンクリート製装飾品を製造する金型と、細部まで再現された樹脂製品を鋳造する金型では、柔軟性と機械的強度のバランスが異なります。また、大型の金型では、取り扱いや鋳造時の形状保持のために補強シェルが必要になる場合があります。

グレードを選定する前に、用途全体についてサプライヤーと十分に相談することをお勧めします。同一のシリコンでも、金型設計、鋳造材料、生産方法によってその性能は変わります。

白金系硬化型か、錫系硬化型か？

最初の判断の一つは、白金系シリコーン（プラチナキュア）と錫系シリコーン（スズキュア）のどちらを用いるかです。どちらもシリコーン型作りで実績のある材料ですが、硬化反応の化学的性質や加工特性には違いがあります。

白金硬化シリコーン

白金系シリコーン（付加反応型シリコーン）は、寸法安定性が高く、表面の細部まで忠実に再現できる型に適していると広く認識されています。配合によっては、高精度な鋳造、試作、装飾品や技術部品の量産など、繰り返し使用する用途にも対応可能です。

主な加工上の懸念は、硬化阻害です。硫黄を含む素材、特定のモデリングクレイ、一部の3Dプリンティング材料、アミン類、あるいは塗料やその他の化学品の残留物などが、硬化を妨げる場合があります。そのリスクは、シリコーンと接触する素材の組成によって異なります。

新しいマスターモデルを使用する場合、モデルの表面が清潔に見えるからといって、シリコーンが正しく硬化するとは限りません。まず、非重要部位で少量の混合シリコーンを試験的に塗布し、硬化状態を確認してください。接触面でシリコーンがベタついたまま硬化しない場合は、モデルの材質、コーティング、汚染の有無、混合比率、硬化条件などを確認し、問題を解消してから本格的な型取りを行ってください。

量産作業では、この事前試験により、使用できない型を作成してシリコーンや準備時間の無駄を防ぐことができます。

錫硬化シリコーン

スズ硬化型（脱湿硬化型）シリコーンは、汎用キャスト用型として広く用いられています。一般的な用途には、コンクリート装飾品、プラスター製品、装飾用石材などがあり、用途に応じて適切なグレードを選定すれば、所定の性能要件を満たします。

これらの用途では、錫硬化型シリコーンが材料コストと金型製作要件の間で実用的なバランスを提供できます。ただし、寸法安定性および機械的特性は、特定の配合および硬化条件に依存します。一部の縮合硬化型製品は、時間の経過とともに寸法が変化する場合もあります。

白金硬化型シリコーンに対して硬化阻害が生じたからといって、錫硬化型シリコーンを自動的に代替品として扱ってはなりません。両システムには異なる適合性に関する考慮事項があり、代替品であっても、実際のマスターモデルおよびキャスト材との併用試験を実施する必要があります。

両者を比較する際は、硬化系の一般的な特性のみに頼るのではなく、各製品の技術データを確認してください。

粘度を金型設計に合わせる

粘度は、液体シリコーンがマスターモデルの周囲をどの程度容易に流れ、その表面の細部まで到達できるかに影響します。

低粘度のシリコーンは、細かいテクスチャーや狭い部分にスムーズに流れ込みやすくなります。詳細な型取りには有効ですが、最終的な成形結果は、流し込み方や作業時間、型の形状などにも大きく左右されます。

高粘度の材料は、流し込み時の挙動が異なり、脱泡に特に注意を払う必要があります。ただし、それが直ちに精細な型取りに不向きであることを意味するわけではありません。適切な粘度は、製品の設計や加工方法によって決まります。

気泡の発生原因は粘度だけではありません。過剰な撹拌や急な流し込み、アンダーカット部への空気の閉じ込め、あるいは不適切な型への充填手順なども要因となります。

複雑なマスターモデルでは、メーカーがまず表面のディテールを確実に再現するために薄い初めの層を塗布し、その後に残りのシリコーンを流し込むことがあります。また、製品および使用可能な機器の条件が整っていれば、真空脱泡も混入した空気を取り除くのに有効です。

処理方法はシリコーンのグレードに合わせる必要があります。生産開始前に、技術資料に記載されている推奨混合比率、作業時間、粘度、脱泡手順を確認してください。

脱型および金型支持のための硬度を選択

シリコーンの硬度は、完成した鋳物の脱型のしやすさと、金型が使用中に形状をどれだけ保持できるかに影響します。

一般に、柔らかいシリコーンほど変形しやすく、深いアンダーカットや不規則な形状を含む金型では有利です。ただし、大型または薄肉の金型では、変形防止のため追加のサポートが必要になる場合があります。

硬いシリコーンは特定の金型設計においてより高い支持性を発揮しますが、鋳物に深いアンダーカットやもろい部分がある場合には脱型が困難になることがあります。脱型時に過度の力を加えると、金型と完成品の両方に損傷を与えるおそれがあります。

したがって、硬度は金型の形状、肉厚、引き裂き強度、および剛性のあるサポートシェルの必要性と併せて検討する必要があります。

例えば、いくつかのアンダーカットを備えた小型金型には、より柔軟性の高いグレードが適している場合があります。一方、比較的単純な形状に用いる大型金型では、柔軟性と支持力のバランスが異なるものが求められることがあります。

ショアA硬度の選定に迷う場合は、金型の寸法や鋳造形状についてサプライヤーにご相談ください。実際の金型形状を反映した試験片による評価は、小さな平らな試験片だけに頼るよりも、はるかに有用です。

作業時間および硬化条件を確認してください

作業時間とは、混合後のシリコーンが流し込みおよび取扱いに適した状態で維持される時間です。量産用金型の場合、材料を混合・流し込み・母型全体に均一に分布させるためには、硬化が始まる前に十分な作業時間が確保されている必要があります。

複雑な金型では、シンプルなオープン型金型よりも長い作業時間が求められることがあります。詳細部まで完全に充填される前に材料が粘度を増してしまった場合、完成した金型には欠陥が生じたり、表面の再現性が不十分になる可能性があります。

温度も重要です。シリコーンの加工性は周囲温度によって変化するため、ある作業場では良好に扱える材料でも、別の環境では作業時間（ポットライフ）が異なってくることがあります。

ご注文前に、選択されたグレードについて以下の情報をご確認ください。

• 混合比率および推奨混合手順
• 作業時間（ポットライフ）
• 脱型時間
• 推奨硬化温度
• 保管条件および保存期間（賞味期限）
• 後硬化処理の有無

生産能力を硬化時間のみから推定しないでください。1サイクル全体には、モデルの準備、混合、必要に応じた脱泡、流し込み、硬化、脱型、検査、および次回サイクル向けの金型準備が含まれます。

サンプル試験から量産へ移行する場合、通常の製造環境にできる限り近い条件で材料を評価してください。

型取り材との適合性を確認してください

シリコーン型は、型取り工程の一部にすぎません。型内に流し込む材質によって、離型性、表面仕上げ、型の寿命、およびメンテナンス要件が影響を受けます。

液体シリコーンゴム（LSR）型は、エポキシ樹脂、ポリウレタン系材料、石膏、コンクリート、ワックス、石鹸など、さまざまな型取り材と併用できます。しかし、これらの材質はそれぞれ異なる挙動を示すため、ある用途で良好な結果を得られたシリコーンのグレードを、自動的に他の用途にも適用してよいわけではありません。

量産を開始する前に、原型モデル、シリコーン、離型剤、型取り材、および硬化条件を含む、すべての要素を組み合わせた状態で実際の試験を行ってください。

型取り後の部品がきれいに離型されるか、また型に目に見える変化が生じていないかを確認してください。特に、表面のベタつき、汚染（染み出し）、色移行、膨潤、軟化、アンダーカット部周辺の亀裂や破れ、あるいは複数回の型取りサイクルを通じた寸法変化などをチェックします。

キャスト材が硬化中に熱を発生する場合、使用するシリコーンのグレードが想定される条件に適しているかを確認してください。すべての液体シリコーンゴムが同一の耐熱性や化学的適合性を有すると考えないでください。

食品接触・皮膚接触・その他の規制対象用途では、正確な製品グレードおよび想定用途に関する証明書類をサプライヤーに請求してください。シリコーンゴムの一般的な説明だけでは、特定の配合が規制対象用途の要件を満たすとは限りません。

最初のサンプルにとどまらず、先を見通して検討しましょう

サンプルは、ご使用の金型に適したシリコーングレードかどうかを評価するうえで役立ちますが、今後の量産注文に関するすべての情報を提供するものではありません。

製造メーカーにとって、ロット間の一貫性も重要です。粘度、硬化特性、硬度など、関連する諸特性のばらつきは、加工性や完成金型の品質に影響を及ぼす可能性があります。繰り返しの量産向けに購入する際には、サプライヤーに対して、どの仕様が管理されているか、また完成品はどのように検査されているかを確認してください。

製品およびサプライヤーの品質管理システムに応じて、関連する文書には技術データシート（TDS）、安全データシート（SDS）、分析証明書（COA）、包装仕様書、ロット識別情報などが含まれる場合があります。

大量発注に移行する前に、硬度、粘度範囲、混合比率、作業時間、包装形態、供給材料の受入基準など、主要な要件について事前に合意しておくと便利です。

承認済みサンプルおよびその評価に用いた仕様書を記録として保管してください。その後のロットで性能に差異が生じた場合、この情報により、双方が問題の原因をより明確に特定・調査できます。

江河（ジャンヘ）社の場合、サンプル評価から量産供給へ移行する前に、担当チームと該当製品の仕様および入手可能な技術文書について相談できます。購入予定のグレードに応じて、検査項目および入手可能な文書内容を確認してください。

カスタマイズおよび供給要件を検討する

すべての生産プロジェクトが、まったく新しいシリコーン配合を必要とするわけではありません。場合によっては、要求はより単純なもので、たとえば硬度の変更、特定の粘度、特定の包装サイズ、またはプライベートラベル仕様などです。

見積もり依頼の前に、用途について簡潔な説明を作成してください。金型設計、鋳造材、目標硬度、加工条件、見込み注文数量、包装形態の希望、販売先市場を含めて記載してください。

この情報により、サプライヤーは既存のグレードが適用可能かどうか、あるいはさらに製品評価が必要かどうかを判断できます。

ブランド向けまたは製造プログラム向けに液体シリコーンゴムを調達する場合は、さらに、見込み注文頻度、ラベル表記要件、必要な書類、納期目標も明確にしてください。カスタマイズの選択肢、最小注文数量、コスト、納期については、承認前に必ず確認してください。

明確な仕様を定めることで、同条件での見積もり比較が容易になり、将来の量産ロットで求められる品質基準を定義せずに試作品を承認してしまうリスクを低減できます。

量産用金型選定チェックリスト

発注前に、サプライヤーと以下の項目を確認してください。

• 用途： 金型で何を成形し、どのような材料を鋳造しますか？
• 硬化方式： 白金系硬化型シリコーンと錫系硬化型シリコーンのどちらが適していますか？
• 硬度および粘度： これらの特性は、金型の形状および充填方法に適合していますか？
• 処理： 混合比率、作業時間（ポタブルタイム）、硬化条件は、自社の生産工程に適合していますか？
• 互換性： 当該シリコーンは、マスターモデル、離型剤、および鋳造材料との適合性試験を実施済みですか？
• 性能： 脱型性、表面再現性、および関連する機械的特性は評価済みですか？
• 文書: 必要な技術資料（TDS）、安全データシート（SDS）およびその他の適用される記録は揃っていますか？
• サプライ: 包装形態、発注数量、納期、およびOEM仕様などの要件は確認済みですか？
• ロット要件： 重要な仕様および受入基準は合意済みですか？

目的は、可能な限り多くの仕様を収集することではありません。ご使用の金型に影響を与える特性を特定し、量産開始前にサプライヤーがそれらを正しく理解していることを確認することです。

選択する 液体シリコーンゴム 信頼できる生産のために

適切な液体シリコーンゴムとは、お客様の金型設計、成形材料、および生産プロセスと整合するもののことです。白金系硬化型および錫系硬化型にはそれぞれ適した用途がありますが、いずれも実際の作業要件を十分に検討せずに選定してはなりません。

金型の形状および用途から始め、その後、硬化系、粘度、硬度、作業時間、適合性、および選定したグレードに関する技術資料の有無を評価します。量産を想定する場合は、今後の発注において当該材料をどのように仕様化・検査するかについても検討してください。

江河（ジャンヘ）は、金型製作および関連製造用途向けに液体シリコーンゴム（白金系硬化型および錫系硬化型）を供給しています。新規の生産用金型または量産向け金型の材料調達をご検討中の方は、ご使用用途、金型寸法、キャスト材、目標仕様、および推定使用量をお知らせください。

お客様の要件を確認し、サンプル評価に適したグレードについてご提案・ご相談させていただきます。

探索する 液体シリコーンゴム 製品情報の確認、または江河（ジャンヘ）へのお問い合わせにより、ご用途および調達要件についてご相談ください。