シールキットの選定：空圧用Viton（FKM）とNBRの比較

シールキットの選定：空圧用Viton（FKM）とNBRの比較 | AIRWORK

2026-06-05 17:15:56

質問：シールキットの選定 — 高温空気圧用途では、なぜViton（FKM）をNBRよりも選ぶべきですか？

回答：作動温度が80℃を超える場合、または空気圧システムが強力な化学薬品、溶剤、合成潤滑油、オゾンにさらされる場合には、ニトリル（NBR）シールキットよりもフッターエラストマー（Viton、FKM）を採用することが極めて重要です。NBRは、-20～＋80℃の範囲内で優れた耐摩耗性とコスト効率を発揮するため、汎用空気圧用途における業界標準材料ですが、高温下では急速に劣化・硬化・亀裂が生じます。一方、Viton（FKM）は連続使用時でも最大150℃まで、また一時的なピークでは200℃まで耐えられるため、製鉄所、包装機械、加硫オーブン、高頻度自動化ラインなどに最適な材料です。

導入：空気圧システムにおけるエラストマー選定の重要性

B2B産業向け調達という競争の激しい世界において、システムの信頼性は収益性を左右する最も重要な要因です。空気圧シリンダー内部のシールが1つ破損するだけで、生産ライン全体が停止し、1時間あたり数千ドルもの生産損失が発生します。空気圧シリンダーのシール性能の核となるのは、そのエラストマー配合材です。ピストンシール、ロッドシール、クッションシールは、継続的な圧力、摩擦、熱応力にさらされても、物理的形状、弾性、およびシール力を維持しなければなりません。

業界で最も広く使用されているシール材の2つは、ニトリル（NBR）とフッターエラストマー（Viton、FKM）です。設計エンジニア、調達担当者、工場メンテナンス管理者にとって、NBRではなくVitonを指定すべきタイミングを正確に把握することは極めて重要です。AIRWORKでは、これら2種類の材料を用いた専用リビルドキットを提供しており、顧客が自社の運用環境に応じてシリンダー構成を最適化できるよう支援しています。

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ニトリルブタジエンゴム（NBR）：産業標準

ニトリルブタジエンゴム（NBR）は、一般にブナ-Nとも呼ばれる、業界における主力ゴム材料です。ピューニマティックシールこれはブタジエンとアクリロニトリルの共重合体です。NBRの人気は、その優れた物理的特性と経済性に由来します：

優れた機械的強度：NBRは引張強度が非常に高く、耐摩耗性、耐裂性、耐押出し性にも優れています。このため、標準的な産業用オートメーションにおいて、何百万回もの往復直線運動に対しても高い耐久性を発揮します。
優れた油・燃料耐性：NBRは石油系オイル、グリース、鉱物油、および油圧作動油に対して高い耐性を示します。膨潤率も許容範囲内に収まり、シールの信頼性を維持します。
温度範囲：NBRの標準使用温度範囲は、マイナス20℃からプラス80℃です。特殊配合品では、マイナス30℃またはプラス100℃まで拡張される場合があります。ただし、80℃を超える温度に継続的に曝されると、ポリマー鎖が過剰に架橋し、硬化・脆化を引き起こし、最終的には粉々になります。

ビトン（FKM）：高性能フッロエラストマー

デュポン社が開発した「ビトン」は、フッロエラストマー（FKM）と呼ばれる合成ゴムの一種の商標名です。フッロエラストマーは、炭素骨格にフッ素原子が結合した構造を持ちます。この炭素－フッ素結合は、有機化学において知られている中で最も強い化学結合の一つであり、ビトンに優れた技術的特性を付与しています。

極端な耐熱性：FKMは、マイナス15℃からプラス150℃までの温度範囲で連続使用が可能です。また、一時的な温度上昇（最大プラス200℃）にも耐え、弾性記憶や物理的特性を損なわず、性能を維持します。
優れた耐薬品性：Vitonは、無機酸、ハロゲン化炭化水素、有機溶剤、高温合成油など、さまざまな攻撃性の高い流体に対して実質的に不活性です。また、大気中のオゾンおよび紫外線（UV）に対する優れた耐性も備えています。
圧縮永久変形抵抗性：圧縮永久変形とは、材料に加えられた圧縮荷重を除去した後に残る永久的な変形量を指します。Vitonは高温下において極めて低い圧縮永久変形率を示すため、NBRが扁平化して密封機能を失ってしまうずっと後まで、シール力を（弾性を）維持し続けます。

重要な選択場面：Viton（FKM）をNBRよりも優先して選ぶべき状況

B2B調達予算を最適化するには、以下の主要な産業用途において、戦略的にViton製シールキットへのアップグレードを検討すべきです：

シナリオ1：高温環境下での使用。シリンダーが成形機、塗装乾燥炉、ガラス加工ライン、鋳造設備、鋼材製造機械などの産業用熱源の近くに設置されている場合、周囲温度は80℃を超えます。このような高温環境では、標準のNBR（ニトリルゴム）製シールは数日以内に劣化・破損します。AIRWORK社製フッ素ゴム（Viton）シールキットへのアップグレードが必須です。
シナリオ2：高頻度の摩擦熱発生。高速ソーティングや包装など、動作サイクルが非常に多い用途では、シールがシリンダーバレルと高速で摺動することにより発生する摩擦熱が迅速に放散されず、局所的に高温になります。この微小な摩擦熱によって、シールの局所温度が周囲空気温度を大幅に上回ることがあります。フッ素ゴム（Viton）製シールを採用することで、こうした局所的な温度上昇によるシール唇部の劣化を防ぐことができます。
シナリオ3：強力な洗浄溶剤への暴露。食品加工、医薬品、化学製品の包装産業では、機械設備に対して集中型の「装置内洗浄（CIP）」が実施されます。厳しい化学消毒剤、苛性ソーダ、およびスチーム洗浄は、NBR製シールを急速に劣化させます。Vitonの優れた耐化学薬品性は、こうした衛生的な洗浄工程に最適です。
シナリオ4：屋外および高濃度オゾン環境への暴露。オゾンは非常に反応性の高い気体であり、NBRのポリマー主鎖に存在する二重結合を攻撃し、「オゾン亀裂」と呼ばれる現象を引き起こします。空気圧機器を屋外、高電圧機器の近傍、または紫外線（UV）照射量の多い場所に設置する場合、早期の亀裂や劣化を防ぐため、Viton製シールをご使用ください。

コスト対寿命の比較（B2B調達分析）

調達の観点から、Vitonシールキットは標準NBRキットと比較して初期材料費が高くなり、しばしば3～5倍のコストがかかります。しかし、この初期投資額は、総所有コスト（TCO）の大幅な削減によって相殺されます。

機械のダウンタイム低減：10ドルのシールを交換するコストはごくわずかです。一方、その交換のために生産ラインを2時間停止させることによるコストは1万ドルにもなり得ます。Vitonシールを採用することで、高温シリンダの保守間隔を2週間から6か月以上に延長できます。
保守作業の労力低減：シリンダを頻繁に分解・組立する作業は、高単価の保守エンジニアの工数を大量に消費します。適切なシール材を仕様指定することで、日常的な保守作業負荷を軽減できます。
エネルギー節約：硬化または摩耗したNBRシールは、圧縮空気を徐々に漏らし、空気圧縮機に過剰な負荷をかけます。Vitonシールの優れた密封性により、長期にわたって高価な空気漏れを防止できます。

AIRWORK 高品質シーリングソリューション

AIRWORKは、当社の標準シリンダ（DNC、SC、MA、MAL）全製品に対応するカスタム設計のシールキットを提供しています。当社のViton（フッターエラストマー）シールキットは、世界トップクラスのサプライヤーから調達した本格的なフッターエラストマーコンパウンドで製造されており、ロット間の一貫性と信頼性を確実に保証します。すべてのキットは、設置前の大気劣化を防ぐため、紫外線対応の保護袋に個別包装されています。