液体シリカゲル成形に注意すべきこと

1. 材料の取扱いと保管に関する注意点

液体シリコーンゴムは通常、A剤（主剤）とB剤（硬化剤）の2液で提供されます。

• 徹底した分別管理：A剤とB剤は絶対に混合しないでください。保管容器、計量器具、攪拌棒など、一切の共用を避けることが鉄則です。わずかな交差汚染でもバッチ全体の硬化不良を引き起こす可能性があります。

• 低温保管：未使用の材料は冷暗所（推奨される保管温度はメーカーにより異なりますが、多くの場合 5～25℃）で保管してください。高温にさらされると、保管中に化学反応が進み（予備架橋）、粘度が上がったり、最悪の場合は容器内で固化して使用不能になります。

• 使用前の準備：冷蔵保管していた場合は、使用前に必ず室温まで十分に温度調整（エージング） してください。温度が低いままですと、粘度が高く、気泡が混入しやすく、正確な計量と混合が困難になります。また、樹脂の温度が低すぎると金型温度との差で成形不良の原因となります。

• 水分の遮断：材料は空気中の水分と反応（縮合反応型の場合）したり、水分が触媒を毒したりする可能性があります。使用後は容器の蓋を確実に閉め、湿気を遮断してください。

2. 成形工程に関する注意点

a. 計量と混合

• 正確な混合比率：メーカー指定の混合比率（通常は1:1）を重量比で正確に守ってください。体積比での計量は誤差の元です。

• 均一混合：A剤とB剤を均一に、かつ空気をできるだけ巻き込まずに混合することが重要です。不均一な混合は、硬化ムラや強度不足の原因となります。小規模な場合は手作業でも可能ですが、量が多い場合や連続生産では、自動混合・注送機（ポーターマシンなど）の使用が強く推奨されます。

b. 脱泡

• 必須工程：混合過程でどうしても空気が混入します。これを除去しないと製品に気泡が発生し、外観不良や強度低下の直接的な原因となります。

• 減圧脱泡：混合後の材料を真空脱泡機にかけ、減圧状態で気泡を除去するのが最も効果的です。脱泡時間と真空度は材料の粘度に依存します。

c. 金型と成形条件

• 金型設計：

  • シリコーンは粘度が低いため、金型のクリアランス（隙間）は極めて小さくする必要があります（フラッシュ（バリ）発生を防ぐため）。

  • エアベント（逃げ溝）の設計が重要です。閉じ込められた空気が製品に巣（air trap）を作らないようにします。

  • 収縮率（約2～3%）を考慮した金型設計が必要です。

• 金型温度：高温での加熱が硬化のトリガーとなります。金型温度は通常 120～200℃ の範囲で管理され、材料メーカーの指定する条件を厳守してください。温度が低いと硬化不足、高いと硬化が早すぎて流動末端まで充填できなかったり（ショートショット）、材料の劣化（黄変）を招きます。

• 注入速度と圧力：低粘度のため高速注入が可能ですが、急激な注入はエアトラップの原因になります。製品形状に応じて最適な注入速度を見極める必要があります。

d. 成形機と環境

• 清潔さ：成形機、特に金型や材料が触れる部分は常に清潔に保つことが絶対条件です。わずかな異物（他の樹脂の破片、ほこり、特にシリコーンゴムの触媒毒）が混入すると、製品全体に硬化不良が広がる可能性があります。

• 触媒毒への注意：プラチナ（白金）触媒を使用する加成反応型のシリコーンは、以下の物質に接触すると触媒毒として作用し、完全に硬化しなくなります。

  • スズ（Sn）、鉛（Pb）、ヒ素（As）などの重金属

  • 窒素（N）、リン（P）、硫黄（S）を含む化合物（例：一部の可塑剤、ラバー材、エポキシ樹脂の硬化剤、はんだflux、一部の潤滑油、テープの粘着剤など）

  • シリコーン縮合型ゴム（RTVなど）の硬化時に発生する酢酸などの副生成物

3. 後処理と品質管理に関する注意点

• 二次硬化（ポストキュア）：金型から取り出した直後の製品は、表面は硬化していても内部では反応が続いていることがあります。最高の物性（引張強さ、耐熱性、重合率など）を引き出すために、メーカー指定の温度と時間でオーブンによる二次硬化を行うことが望ましい場合があります。

• バリ取り：発生したフラッシュ（バリ）は、冷凍バリ取りやエンドミルでの切削などで除去します。シリコーンは非常に丈夫で弾性があるため、バリ取りは他の材料より手間がかかる場合があります。

• 品質チェック：定期的に以下の項目をチェックし、工程管理を行います。

  • ハードネス（硬度）：硬化状態の基本的な指標です。

  • 引張強さ・伸び：機械的強度の確認です。

  • 外観検査：気泡、巣、汚染、硬化ムラの有無を確認します。

まとめ

液体シリコーンゴム成形で最も注意すべきことは、

1. 「混ぜるな危険」の徹底（A/B剤の分別管理と、触媒毒の排除）

2. 「温度管理」の重要性（保管温度、金型温度、二次硬化温度）

3. 「空気と異物」との戦い（脱泡、金型のエアベント、清潔な作業環境）

これらを厳格に守ることで、液体シリコーンゴムの持つ「優れた耐熱性」「生体適合性」「耐久性」などを最大限に発揮した高精度・高品質な製品の製造が可能になります。初めて扱う場合は、材料メーカーからの技術サポートを受けることを強くお勧めします。