工業用シーリングソリューションの分野では、ニトリルブタジエンゴム（NBR）とエチレンプロピレンジエンモノマー（EPDM）という2つのエラストマー材料が頻繁に使用されています。NBRとEPDMはどちらも優れたシーリング特性を備えていますが、それぞれ異なる特性を持ち、用途に応じて使い分けられています。
このブログ投稿の目的は、NBR と EPDM の基本的な違いを明らかにし、専門家が特定のシーリング要件に最適な材料を選択する際に情報に基づいた決定を下せるようにすることです。
NBRとは
ニトリルブタジエンゴム（NBR）は、ブナNゴムまたはニトリルゴムとも呼ばれ、油、燃料、その他の化学物質に対する優れた耐性で知られる合成ゴムです。NBRは、アクリロニトリル（ACN）とブタジエンの共重合体です。NBRの特性は、組成物中のアクリロニトリル含有量を調整することで調整できます。
NBRは脂肪族炭化水素に対する耐性は良好ですが、オゾン、耐候性、老化に対する耐性は劣ります。高い引張強度、耐摩耗性、そして優れた耐摩耗性など、優れた機械的特性を備えています。 圧縮永久歪みNBR の温度範囲は狭く、通常は -35°C ～ 100°C です。
NBRは、自動車産業において、燃料・オイル処理用のホース、シール、グロメットなどに広く使用されています。また、コンベアベルト、フロアマット、工業用手袋などの耐油性工業用ゴム製品の製造にも使用されています。
NBRの利点
- EPDMに比べて油、燃料、その他の炭化水素に対する優れた耐性
- 優れた耐摩耗性があり、摩擦や摩耗が発生する用途に最適です。
- EPDMゴムよりも高い引張強度と引き裂き強度
- 石油系流体および化学物質を扱う用途に適しています
- 一般的に、ほとんどの産業用途ではEPDMよりも手頃な価格です。
NBRの欠点
- EPDM に比べて温度範囲が限られており、通常は -35°C ～ 100°C です。
- 特にオゾン、紫外線、屋外環境に対する耐候性が低い
- EPDMゴムよりも柔軟性と弾力性が低い
- 蒸気耐性が低いため、蒸気や温水を使用する用途には適していません。
- EPDMコンパウンドで利用可能な範囲と比較して、色の選択肢が限られている
EPDMとは
エチレンプロピレンジエンモノマー（EPDM）は、優れた耐熱性、耐オゾン性、耐候性、耐老化性で知られる合成ゴムです。EPDMは飽和ポリマー骨格構造を有し、優れた安定性を発揮します。
EPDMは、水、酸、リン酸塩、多くのアルカリ溶液などの極性物質に対して優れた耐性を備えています。しかし、油や炭化水素に対する耐性は低いです。EPDMは、高い引張強度と破断伸びなど、優れた物理的特性を備えています。使用温度範囲は-50℃から150℃と広く、耐熱性にも優れています。
EPDMは優れた耐候性を有するため、屋外用途で広く使用されています。自動車業界では、ウェザーストリップ、ラジエーター、蒸気ホースなどに使用されています。また、屋根用メンブレン、電気絶縁材、機械部品、その他様々な汎用用途にも使用されています。
EPDMの利点
- 優れた耐候性、優れたオゾンおよび紫外線耐性
- 広い温度範囲（通常 -50°C ～ 150°C）で、過酷な条件にも適しています。
- 低温でも優れた柔軟性と弾力性
- 蒸気、熱水、酸やアルカリを含むさまざまな化学物質に対する優れた耐性
- 幅広いカラーオプションと特定のアプリケーションに合わせたカスタマイズの可能性
EPDMの欠点
- ニトリルゴムに比べて、油、燃料、炭化水素系化学物質に対する耐性が低い
- NBRよりも耐摩耗性が低いため、高摩擦用途には適していません。
- ニトリルゴム化合物に比べて引張強度と引裂強度がわずかに低い
- ほとんどの産業用途および設定ではNBRよりもコストが高い
- 石油系流体を主に使用する用途には適さない可能性があります
NBRとEPDMの主な違い
材料組成
NBRはアクリロニトリルとブタジエンの共重合体で、アクリロニトリル含有量は通常18%から50%です。アクリロニトリル含有量が高いほど、ゴムの耐油性および耐燃料性が向上します。
一方、EPDMはエチレン、プロピレン、ジエンモノマーからなる三元共重合体です。ジエン成分は架橋反応を促進し、ゴムの特性を向上させます。
温度範囲
NBR の温度範囲は通常 -40°C ～ +120°C と適度なので、汎用用途に適しています。
EPDM は -50°C から +150°C までの広い温度範囲を誇り、低温環境から高温環境までその特性を維持できます。
耐油性
NBRは油、特に石油系燃料や鉱油に対して優れた耐性を示します。この特性により、自動車産業における燃料システム、シール、ガスケットなどの用途に最適です。
それに比べて、EPDM は油や炭化水素に対する耐性が低いため、油分の多い環境での使用は制限されます。
耐候性
EPDMゴムは耐候性においてNBRを上回ります。オゾン、紫外線、その他の環境要因に対する優れた耐性を備えているため、屋外用途に最適です。
EPDM は厳しい気象条件にさらされても柔軟性と耐久性を維持しますが、NBR は時間の経過とともに劣化する可能性があります。
耐薬品性
NBRとEPDMはどちらも耐薬品性を備えていますが、その効果は使用する薬品の種類によって異なります。NBRは脂肪族炭化水素、酸、塩基に対して優れた耐性を示しますが、塩素化炭化水素と芳香族炭化水素に対する耐性は低いです。
一方、EPDM は、酸、塩基、ケトンなどのさまざまな化学物質に対して優れた耐性を発揮しますが、蒸気耐性は低いです。
柔軟性
EPDMゴムはガラス転移温度が低いため、低温下でも優れた柔軟性を発揮します。この特性により、EPDMは弾性を維持し、変形後も元の形状に戻ります。
NBR は柔軟性を保ちますが、EPDM と比較すると低温では硬くなる場合があります。
硬度
NBR の硬度は通常 20 ～ 95 Shore A ですが、EPDM の硬度は 30 ～ 90 Shore A です。
電気絶縁
EPDMゴムはNBRに比べて優れた電気絶縁性を有し、高い絶縁強度と低い誘電率を特徴としているため、電気絶縁用途に適しています。
NBR は絶縁体ではありますが、抵抗率が低いため、電気部品には最適な選択肢ではない可能性があります。
一般的な使用方法
NBRは、自動車産業において、油や燃料にさらされるシール、ガスケット、ホース、Oリングなどに広く使用されています。また、工業用ローラー、コンベアベルト、印刷ロールの製造にも使用されています。
EPDMは優れた耐候性と耐薬品性を備えており、屋外や産業用途で広く使用されています。屋根用メンブレン、ウェザーストリップ、電気絶縁材、自動車・航空宇宙用途のシール材として好まれています。また、様々な産業向けのホース、チューブ、成形部品の製造にも使用されています。
