シーリング技術の重要性と、シーリング材料の優劣を判定する性能指標：

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流体（ガス、液体）のシールは、あらゆる産業分野で必要とされる汎用的な技術であり、建築、石油化学、船舶、機械製造、エネルギー、交通、環境保護などの産業だけでなく、航空や宇宙航空といった先端産業もシール技術と密接に関連している。シール技術の応用分野は非常に広く、流体の貯蔵や輸送、エネルギー変換に関わるあらゆる装置においてシールの問題が存在します。 シール技術の重要性 シールが機能しなくなると、その結果は非常に深刻です。軽度の場合は「漏れや流出」によってエネルギーや資源が無駄になりますが、重度の場合には操作が不能になったり、火災や爆発、環境汚染といった事故が起きて人命の安全が危険にさらされることもあります！ 初期の統計によると、機械設備や兵器装備における品質事故の3分の1以上はシールの故障が原因であり、その中でも深刻な結果を招いた事例としては、アメリカのスペースシャトル・チャレンジャー号の推進剤用Oリングの故障によって機体が破壊され、多くの人々が命を落とした事件がある；ロシアのソユーズ宇宙船の燃料タンクが漏れ、数人の宇宙飛行士が命を落とした；我が国の東方紅3号宇宙衛星が打ち上げられた後、配管から漏れが発生し、正常に機能しなくなった。これが、現在の機械製造企業がコストを惜しまずに高品質なシール製品を選ぶ理由です。 シーリング材料の発展 科学技術の進歩に伴い、シーリング構造が働く環境はより過酷になっている。封じ込められた流体の温度、圧力、腐食性が大幅に上昇するため、フェルト、麻糸、アスベスト繊維、ゴムパッチなどの従来のシール材では使用要件を満たすことができず、徐々にゴムやその他の合成材料に置き換えられている。ゴムなどの合成材料は一般的に高分子ポリマーであり、その高分子鎖上には塩素、フッ素、シアノ基、ビニル基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アルコキシ基など、異なる特性を持つ官能基が存在し、これらが活性な架橋点となる。 触媒、硫化剤、または高温・高エネルギー線の作用により、高分子が線形構造や分岐構造から三次元網目構造に変化するこの過程を硫化と呼ぶ。硫化されたゴムやその他の合成材料では、高分子が元々持っていた流動性を失い、高弾性変形を示すエラストマーとなる。よく使われるゴムや合成材料には、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ポリウレタンゴム、アクリレートゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムなどがあります。 シール材の優劣を判定する性能指標：1、引張特性 引張特性はシール材を評価する上で最も重要な性能であり、引張強度、一定伸び応力、破断伸び率、および破断時の永久変形量が含まれる。引張強度とは、試験片が破断するまでに受ける最大の応力です。定伸応力（定伸弾性率）とは、規定された伸びに達したときの応力である。伸長率とは、試料に規定の引っ張り力が加えられたときに生じる変形で、伸びた量と元の長さとの比率で表されます。引き裂き伸び率とは、試験片が引き裂かれた際の伸び率です。引き抜き永久変形とは、試験片が引っ張って破断した後のマーク間に残る変形のことです。 2、硬度 硬度とは、シール材が外部からの圧力に耐える能力を示すもので、シール材の基本的な性能の一つです。材料の硬度はある程度、他の性能と関連しており、硬度が高いほど相対的に強度は大きくなり、伸び率は小さくなり、耐摩耗性は向上するが、耐低温性は低下する。 3、圧縮特性 ゴム製シール部品は通常、圧縮状態にある。ゴム材料の粘弾性のため、圧縮されると時間の経過とともに圧力が低下し、圧縮応力の緩和が生じる；圧力を取り除いても元の形状に戻らず、圧縮永久変形として現れる。高温や油系の媒体中ではこの現象はより顕著になり、この特性はシール製品のシール性能の持続性に直結しています。 4、低温性能　ゴムシール部品の低温特性を評価するための指標であり、ここでは低温性能を測定する2つの方法について説明する：1）低温収縮温度：シール材を一定の長さまで引き伸ばし、固定した後、急速に凍結温度以下まで冷却する。平衡状態に達したら試験片を解放し、一定の速度で温度を上昇させ、形状が10％、30％、50％、70％収縮した時の温度をそれぞれTR10、TR30、TR50、TR70と表す。材料の基準はTR10を指標とし、これはゴムの脆性温度に関連しています。低温曲げ特性：試験片を規定の低温で規定時間凍結した後、規定の角度で往復して曲げ、動的負荷が繰り返し加わった低温環境下におけるシール部品のシーリング性能の優劣を評価する。 5、耐油性または耐媒体性 シール材は、石油系、ジエステル類、シリケート系油剤に触れるだけでなく、化学工業では酸やアルカリなどの腐食性媒体にも触れることがある。これらの媒体では、腐食を受けるだけでなく、高温下では膨張や強度の低下、硬度の低下も引き起こされます；同時に、シーリング材中の可塑剤や溶解性物質が抽出されることで、質量が減少し体積が縮小し、漏れが発生する。一般的には、一定の温度下で媒体に所定時間浸漬した後、その質量、体積、強度、伸び率、硬度の変化を測定し、シール材の耐油性または耐媒体性の優劣を評価する。 6、耐老化性能　シール材は酸素、オゾン、熱、光、水分、機械的応力の影響を受けると性能が低下し、これをシール材の老化と呼ぶ。耐老化性（耐候性とも呼ばれる）は、老化後の形状の強度、伸び率、硬度の変化によって表され、変化率が小さいほど耐老化性能は優れている。 注釈：耐候性とは、プラスチック製品が太陽光の照射や温度変化、風雨などの外的要因の影響を受けて、色あせや変色、ひび割れ、粉化、強度低下といった一連の老化現象が生じることを指します。その中でも、紫外線の照射はプラスチックの老化を促進する重要な要因です。