ブログ について ポリウレタン vs ゴム：特性と用途の比較

なぜ、特定の材料は過酷な環境下でもその弾性を維持し、他の材料は時間の経過とともに劣化するのでしょうか？エンジニアリング材料の世界では、ゴムとポリウレタンは、それぞれ異なる性能特性を持つ2つの広く使用されているエラストマーとして存在します。この記事では、それらの特性を探求し、利点を比較し、用途に応じた材料選択の指針を提供します。

ゴムは、ラテックスから派生した天然ゴムに起源を持つ、高度に弾性のあるポリマーのクラスを表します。天然ゴムは優れた弾性を提供しますが、耐候性、耐油性、耐久性に限界があるため、合成代替品の開発につながりました。

現代の合成ゴムには以下が含まれます。

• スチレンブタジエンゴム（SBR）
• ニトリルゴム（NBR）
• ネオプレン（CR）
• エチレンプロピレンジエンモノマー（EPDM）

これらのバリアントは、特定の性能要件に対応します。NBRはシーリング用途の耐油性に優れており、EPDMは屋外使用の耐候性に優れています。しかし、ゴム材料は一般的に、高度なポリマーと比較して、耐荷重性、圧縮永久歪み、耐摩耗性に限界があります。

ポリウレタン（PU）は、ポリオールとイソシアネートの反応によって生成され、調整可能な特性を持つ多用途材料となります。2つの主要なPUカテゴリーは、それぞれ異なる特性を示します。

硬化中に不可逆的な架橋ネットワークを形成し、優れた熱安定性、耐薬品性、機械的強度を提供します。

可逆的な熱遷移を通じてリサイクル性と加工性を実現し、優れた弾性を維持します。

ゴムと比較して、ポリウレタンは複数の点で優れた性能を発揮します。

• より高い耐荷重性
• 圧縮永久歪みの低減
• 耐摩耗性と耐切断性の向上
• 耐油性と耐オゾン性の向上

ポリウレタンは通常、ゴム化合物よりも3〜5倍高い耐摩耗性を示し、ショア硬度は10Aから75Dの範囲であるのに対し、ゴムは30Aから90Aの狭い範囲です。

PU配合物は、ゴムが劣化するオイル、酸素、オゾンにさらされても安定性を維持します。高度なPU化合物は、ゴムが保護コーティングを必要とする屋外用途向けにUV安定剤を組み込んでいます。

同等の条件下では、ポリウレタン部品は、高負荷用途でゴム部品よりも2〜8倍長持ちすることがよくあります。

• タイヤ製造（天然ゴム消費量の60％）
• 低コストのシーリングソリューション
• 防振システム

• 産業用ホイールとローラー
• 鉱山設備ライナー
• 高性能シール
• 自動車サスペンションコンポーネント

ポリウレタンとゴムの材料選択には、性能要件とコストのバランスを取ることが含まれます。ゴムは価格重視の用途で利点を維持しますが、ポリウレタンは要求の厳しい環境で優れた性能を発揮します。ポリウレタン技術の継続的な進歩は、耐用年数の延長とメンテナンスの削減が初期コストの増加を正当化する追加の用途で、ゴムを置き換える可能性を広げています。