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2025 9.30

ゴム押出成形とは?工程・メリット・注意点を徹底解説

ゴム製品の設計や開発に携わると、「この部品は押出成形で対応できるのか?」「精度やコストはどの程度見込めるのか?」といった疑問に直面することは少なくありません。特にシール材やチューブのように長尺で同一断面の部品は、射出やプレスよりもゴム押出成形が有力な選択肢となります。

しかし、ゴム特有の収縮や巻きぐせ、表面の痕や粉付着といった課題、さらに材質選びや加硫方法の違いを理解していなければ、思わぬ不具合やコスト増に繋がることもあります。

本記事では、ゴム押出成形の基礎から工程、メリット・デメリット、代表的な材料や用途までを分かりやすく解説し、発注や設計の判断に役立つ実務的な視点をまとめました。あわせて、試作や小ロット対応、二次加工までを一貫して任せられる前川化学工業の強みもご紹介します。

ゴム押出成形の基本(仕組みと特徴)

ゴム押出成形とは、生ゴム材料を押出機に投入し、加熱しながら高圧で押し出して口金(ダイス)と呼ばれる金型を通し、連続的に所定断面形状の製品を形成する加工法です。ちょうどところてんを押し出すようなイメージで、ダイスの開口形状によって丸紐状から角形の帯状まで様々な断面を作ることができます。押し出されたゴムはその後加硫(架橋)工程で加熱硬化され、弾力や強度を持つ最終製品になります。ゴム押出成形は長尺のチューブやシール材など同じ断面形状の製品を連続的に製造するのに適した方法で、ゴム製品の成形手法の中でも広く用いられています。

押出成形機の種類

ゴムの押出成形に使われる機械にはいくつか方式があります。一般的にはスクリュー式押出機(スクリュープレスとも)が主流で、回転するスクリューによってゴムを前方へ送り出します。他にも、シリンダ内にゴムを充填しラム(ピストン)で押し出す「ラム押出方式」や、プランジャーで押し出す「プランジャー式」もあります。ただし現在は効率や連続生産性の観点からほとんどがスクリュー式で、特殊な用途や一部の予備成形用途でラム式・プランジャー式が用いられる程度です。

ゴム押出成形のメリット

ゴム押出成形には他の成形法にない次のような利点があります。

連続生産が可能

材料を途切れなく押し出せるため、長い製品を切れ目なく製造でき、大量生産に向いています。

同一断面の長尺品に最適

ダイス形状が一定であれば、断面がずっと同じ形の製品(チューブ、紐状シール等)を効率良く作れます。必要な長さに後からカットするだけで多数の部品を得ることも容易です。

金型費用が比較的安い

押出成形に用いる口金ダイスはプレート状で構造が単純なため金型コストが低く、製作リードタイムも短いです。そのため試作や小ロットでも初期費用を抑えやすく、コスト面のハードルが低いです。

断面形状の自由度

押出しは平板状から中空チューブ状、複雑な異形断面まで様々な形状に対応できます。ダイス設計次第で中空構造(チューブ内部に空洞)やスポンジ層+ソリッド層の複層構造(共押出)も可能で、用途に合わせた形状設計の幅が広いです。

材料ロスが少ない

型ばみ(バリ)や切削くずが基本的に発生せず、押し出された製品を必要長に切るだけなので材料歩留まりが良好です。また表面も成形直後から比較的滑らかで、通常追加の仕上げ加工をしなくても実用に足る品質となります。

こうしたメリットから、押出成形はゴム製品の量産において欠かせない手法となっています。特に長尺シール材やチューブ類ではプレス成形よりも効率的で経済的な場合が多く、幅広い産業分野で利用されています。

ゴム押出成形のデメリット・注意点

一方で、ゴム押出成形ならではの制約や注意点もあります。製品設計や品質管理の際に留意すべきポイントを挙げます。

  • 複雑な立体形状は不可:押出成形では基本的に断面形状が一定の製品しか作れません。途中で厚みが変化したり、三次元的に形状が変わる製品(穴の開いた部品や一部だけ膨らんだ形状など)は対応できず、そのような場合は射出成形やプレス成形を検討する必要があります。
  • 寸法精度と収縮:押出品の寸法精度は、金型内で硬化させるプレス/射出成形品に比べると一般に劣ります。加硫工程でゴムが収縮するため長さや断面寸法に変化が生じ、所定公差に収めるには経験に基づく収縮率の見込みや硬度調整のノウハウが必要です。また製品の引き取り速度や温度管理によって寸法が微妙に変動することもあり、高精度が要求される場合は慎重な条件出しが求められます。
  • 物性面:押出成形は加硫時に金型で強く加圧できないため、密度が若干粗くなる・機械的強度がわずかに低下するケースがあります(同じ配合でもプレス成形品より物性がやや劣ることがある)。強度重視の部品ではこの点を考慮して材料選定や補強を検討します。
  • 長尺品の扱い:長いゴム押出製品は自重で変形しやすく、加硫や冷却の過程で真っ直ぐに保持する工夫が必要です。特に太いゴム紐やパッキン材では、柔らかい未加硫状態でコンベアに乗せる間に底面がへこんだり断面形状が歪む恐れがあります。また加硫後もコイル状に巻いて保管すると巻きぐせ(クセがついてまっすぐ戻らなくなる現象)が残る場合があります。用途によっては巻かずに直線状態で納品するなど取り扱いに注意が必要です。
  • 表面の痕や白い粉:押出成形では製品をベルトコンベアなどで搬送しながら加硫しますが、その際に折り目状の痕跡が表面につくことがあります。また、押出ゴム紐などには表面に白い粉が付着している場合があります。これは製造時に製品同士の貼り付き防止や離型のために使用する炭酸カルシウム系の打ち粉で、製品性能上は問題ありません(気になる場合は水洗いや拭き取りで除去可能です)。打ち粉は特にスポンジゴムなどで使用されることが多く、用途に応じて製品表面の処理として認識しておきましょう。
  • バリ(はみ出し):一般に押出成形品には金型合わせ面が無いため鋭いバリは発生しません。しかしダイスと押出機の間からわずかな材料がはみ出すとエッジ部分に薄いフチ状の余剰ができる場合があります。必要に応じて後工程でトリミングや研磨をして仕上げることもありますが、基本的には適切な金型設計と押出条件でバリ発生は最小限に抑えられます。

以上のように、押出成形では形状上の制約品質面の工夫がいくつか必要です。ただし適切に条件管理すれば多くの問題は解決可能であり、経験豊富なメーカーであれば収縮率補正や巻ぐせ防止策などを講じて高い品質の押出製品を提供できます。

ゴム押出成形の工程(プロセス概要)

ゴム押出成形がどのように行われるか、一般的な工程を順を追って説明します。押出専用ラインでは連続的に以下のステップが進行します。

1. 材料の準備・投入

あらかじめ混練された未加硫のゴム材(シート状やストリップ状になった生ゴム)を押出機のホッパー(投入口)に投入します。必要に応じて着色剤や発泡剤を含むコンパウンドが使われます。

2. 押出・成形

押出機内でゴム材を加熱軟化させつつスクリューやラムで前方に押し出します。先端に取り付けられた口金ダイスを通過することで、ゴムがダイス形状に成形された断面を持った長い押出製品となって連続的に送り出されます。

3. 加硫(架橋)

ダイスから押し出された生ゴムは、まだ柔らかく変形しやすい状態です。そこで直ちに加硫工程に通し、熱を加えてゴム分子に架橋(硫黄架橋)反応を起こし、弾力ある固いゴムに変化させます。押出製品に対する加硫の方法はいくつかあり、製品形状や設備に応じて使い分けられます。代表的な加硫方式は次の三つです。

4. 連続加硫

マイクロ波加熱や熱風オーブンなどを組み合わせたUHF加硫ラインで、押出直後のゴムを連続的に加熱硬化させる方法です。比較的細長い紐状製品やチューブ製品を次々と流しながら短時間で加硫でき、大量生産に適しています。

5. 粉蒸し加硫

形状が複雑なものや長尺のままでは加硫しにくい製品に対し、一旦所定の長さに切断し、タルク(滑石粉)などの粉末とともに容器に入れて蒸気加硫釜で加熱する方法です。粉が製品同士の接触面に入り込むことでくっつきを防ぐため、例えば押出チューブをリング状(輪っか状)にクランク折りして加硫する場合などにも用いられます。

6. 巻蒸し加硫

長い押出品を巻いた状態でトレイに収め、蒸気加硫する方法です。粉蒸しと似ていますが粉を使わない点が異なります。製品をコイル状に巻いて加硫缶に入れるため一度に多く処理できますが、巻いた際に接触する部分同士が癒着しないよう注意が必要です。粉を嫌う製品(食品医療用途等)で巻きぐせが問題にならない場合に選択されます。

7. 冷却・引き取り

加硫されたゴム製品は熱いうち柔らかいため、所定の形状を保ったまま冷却させます。水冷や空冷で温度を下げ、十分に硬化したら引取装置で製品を引っ張り出します。長尺品はそのままロールに巻き取ったりコンベアで排出します。

8. 仕上げ(切断・検査)

要求の長さに切断して個々の製品に仕上げます。巻き取り品であれば所定巻き長にカットします。その後、寸法や外観の検査を行い、必要に応じてバリ取りや表面処理を実施して完成品となります。製品によってはこの後の二次加工(接着・穴あけ・テープ貼り付け等)や組立工程を経て出荷されることもあります。

以上がゴム押出成形のおおまかな流れです。押出条件や加硫方法は製品の材質・形状により最適化されており、各メーカーがそれぞれノウハウを持っています。

押出成形品の用途と製品事例

ゴムの押出成形品は、私たちの身近なところから産業分野まで幅広く利用されています。長尺で柔軟かつシール性緩衝性を活かせる製品が多く、以下のような用途例があります。

  • 建築・土木分野:窓やドア枠の防音・防水シール材、建物のガスケット材、コンクリート部材の継ぎ目用パッキン、橋梁用伸縮ゴムなど。屋外使用されるものは耐候性に優れたEPDM材がよく使われます。
  • 自動車・乗り物分野:自動車のドアモール・ウェザーストリップ(車体とドアの隙間を埋める長尺シール)、トランクシール、配線保護チューブ、バスや鉄道車両の窓枠ゴム、建機・農機具のホース類。耐熱性や耐油性が要求される部位ではCRやNBR製の押出チューブが使われます。
  • 電機・産業機械分野:配電盤や機械カバーのフチ押さえゴム(U字型チャンネルシール)、機器の防振ゴムクッション、ケーブルを束ねるゴムバンドや配管支持用ライナー、工場設備の搬送ローラー用ゴム被覆(押出チューブをスリットしてローラーに被せる)など。
  • 生活・医療分野:家庭用のホース・チューブ(洗濯機の排水ホース、シャワーホース等)、食品機械用のシリコンチューブ、医療用ドレーンチューブやゴム栓材。シリコーンゴムは耐熱・無毒性のため食品医療分野での押出製品に多用されます。

この他にもスポンジ押出品(発泡ゴム紐)は軽量でクッション性が求められる梱包材・緩衝材に、異形断面シールは建材の隙間充填や防水条材に、ベルト状押出品はコンベアベルトや伝動用ベルト基材になど、多彩な押出成形品が存在します。要件に合わせて材質や断面形状を工夫することで、さまざまな業界のニーズに応えています。

押出成形に使用されるゴム材料(材質選定のポイント)

押出成形には多様なゴム材料が用いられます。素材ごとの特性を把握し、用途に適したものを選定することが重要です。代表的な材質とその特徴・用途を以下にまとめます。

EPDM(エチレンプロピレンゴム)

耐候性・耐水性に極めて優れ、屋外で長期間使用されるシール材に最適。紫外線やオゾンに強く、自動車のドアパッキンや建築用シール材によく使われます。ただし耐油性は低いので油が掛かる環境には不向き。

CR(クロロプレンゴム、ネオプレン)

難燃性や耐油性、機械強度などバランスの良い万能ゴム。自動車部品(ホース類や防振材)や産業用シール材に幅広く使用。耐候性もまずまずで屋外でも比較的長持ちします。総合性能が高いため、多用途の押出材料として重宝します。

NBR(ニトリルゴム)

耐油性に特化した合成ゴム。機械油や燃料に触れる環境で威力を発揮し、工業機械のオイルシールやガスケット、燃料ホースに最適です。押出製品では耐油チューブやパッキン材として使われます。ただし高温には弱く、120℃以上では長期間耐えられない点に注意。

シリコーンゴム(VMQ)

耐熱性と耐寒性に非常に優れ、-50℃~200℃程度の温度範囲で安定して使用できます。また無味無臭・食品適合性という清浄な特性も持つため、医療用チューブや食品機器のパッキンなどに広く採用されています。機械的強度や耐摩耗性はあまり高くないものの、必要に応じて高引裂き強度タイプなど改良品もあります。価格は一般ゴムより高価です。

発泡ゴム(スポンジゴム)

ゴムに発泡剤を混ぜて加硫時にガス発生させ、内部に無数の気泡を持たせた材料です。押出スポンジは軽量で柔軟性が高く、押しつぶして使うシール材やクッション材に最適です。EPDMスポンジやCRスポンジが代表で、防振・防音用途や隙間充填材に用いられます。発泡倍率(密度)や気泡の連続・独立によって硬さや吸水性が変わるため、用途に応じた選定が必要です。

※この他にもフッ素ゴム(FKM)ブチルゴム天然ゴムなど、求められる耐薬品性・耐熱性・強度に応じて材料は選ばれます。材料選びは製品性能を左右する重要ポイントの一つであり、配合の工夫によって硬さや弾性を調整することも可能です。押出加工を検討する際は、ぜひ専門家にご相談ください(素材選定のサポートも提供しています)。

押出成形と他の成形方式との比較(押出 vs 射出 vs プレス)

ゴム製品の成形方法には押出以外にも射出成形(インジェクション)プレス成形(コンプレッション)があります。それぞれ得意分野が異なるため、目的に応じて最適な方式を選ぶことが大切です。以下に押出成形と他方式の違いを簡単に比較します。

押出成形

前述の通り、一定断面の長尺品の大量生産に向いた方法です。金型(ダイス)の費用が安く、素材ロスも少ないためコスト効率が高いです。ただし立体的・複雑形状は作れず、精密さでは型内成形に一歩譲ります。シール材やチューブの製造に最適で、小ロット試作から大ロット量産まで幅広く対応可能です。

射出成形

加熱したゴムを金型キャビティ内に射出して成形・加硫する方法です。金型内で圧力をかけつつ成形するため寸法精度が高く、複雑な三次元形状でも一度に成形できます。Oリングや防振ゴムなど複雑形状品に適し、大量生産に向いています。ただし金型製作コストが高い点と、射出成形機の段取りに時間がかかるため少量生産には不向きな場合があります。

プレス成形(圧縮成形)

上下に分かれた金型にゴム材料を挟んで加硫する昔ながらの方法です。一度に多数個取りの型を使えば量産可能で、射出に比べ設備が簡素なため中~小ロットにも対応しやすいです。射出ほどではないものの複雑形状の再現性も高く、比較的大型の部品にも向いています。金型費用は射出より安いですが押出よりは高く、製品ごとに発生するバリ取り作業が必要になります。

どの成形方法が適切かは製品の形状・数量・要求精度によって異なります。例えば「長いゴムチューブを数百本作りたい」場合は押出が最有力ですが、「複雑形状の小型パッキンを数万個生産したい」なら射出成形が適しています。また試作品段階では金型不要の切削加工という選択肢もあります。このように状況に応じた使い分けが重要であり、判断が難しい場合はゴム加工の専門業者に相談してみることをお勧めします。

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押出成形のコスト・納期面での魅力

押出成形は金型費用の低さリードタイムの短さでも優れています。押出ダイスは形状にもよりますが比較的小ぶりで構造も単純なため、製作費用は数万円程度からと安価です(大型の射出金型が数十万~数百万円かかるのと対照的です)。このため初期投資が少なく、試作段階でも導入しやすいメリットがあります。

また、ダイスさえ用意できれば後は原料を連続的に流して製造できるため、短納期対応もしやすい傾向にあります。例えばシンプルな押出パッキンであれば、金型製作から初回サンプル出しまでを数週間程度で行えるケースもあります(形状や材質によります)。一方、射出・プレス成形は金型加工に1~2ヶ月、トライ調整にも時間を要することが多く、開発スピードの点で押出が有利な場合があります。

加えて、製造コスト面でも押出は量産効果が出しやすいです。押出ラインを一度稼働させれば、連続的に製品を吐き出せるため人手をかけずに長尺製品を次々と生産できます。切断していくだけで多数の部品が得られるため、一個あたりコストを大きく圧縮できます。もちろん製品仕様や精度要求によって適不適はありますが、コスト重視の部品では押出成形の検討価値が高いと言えます。

ゴム押出成形の依頼先を選ぶポイント

ゴム押出製品の製造を外注する際は、信頼できる加工パートナー選びが重要です。特に押出成形は素材選定や加工ノウハウによる仕上がりの差が出やすいため、以下の点をチェックするとよいでしょう。

  • 対応可能なロット:小ロットの試作から量産まで柔軟に対応してくれるか。少量生産を嫌がる業者もあるため、1本からでも快く対応してくれるかは重要です。
  • 材料・配合の提案力:EPDMやNBR、シリコンなど多様な材料に精通し、用途に合わせた材料選定や配合調整を提案できるか。自社でゴムの混練設備を持ち、特殊配合にも対応できるメーカーだと安心です。
  • 金型設計力と加工精度:豊富な実績に基づき、狙い通りの断面形状・寸法を実現できる金型(ダイス)設計力があるか。収縮率を見越した型作りや、押出条件の最適化など高い精度管理を行っているかもポイントです。
  • 二次加工や組立対応:押出成形後の切断・穴あけ・接着・テープ貼りなど、必要な二次加工までワンストップで対応してもらえるか。別業者に持ち込む手間が省け、一括発注できる方が効率的です。またゴム部品とプラスチック部品の一体加工や組み付けまで対応できる会社なら、製品完成までスムーズでしょう。
  • 実績と信頼性:過去の製作事例や取引実績を確認し、こちらが求める業界の知見があるかを見極めます。特に要求レベルの高い自動車部品や医療部品などでの実績があれば、品質管理面でも信頼がおけます。また納期遵守や技術者の対応力といった点も含め、総合的に信頼できる企業を選ぶと安心です。

これらの観点でパートナーを選定することで、押出成形品の開発・生産は格段に成功しやすくなります。

前川化学工業に依頼するメリット

上述のポイントを踏まえ、ゴム押出成形の依頼先として前川化学工業株式会社をご紹介します。当社はゴム加工の専門メーカーとして半世紀にわたり蓄積したノウハウを活かし、お客様の多様なニーズに応えてきました。前川化学工業にご相談いただくメリットをいくつかご説明します。

一貫生産体制と特殊配合対応

前川化学では金型設計・製造から原料配合、混練、成形、仕上げまで自社で一貫して行える体制を整えています。自社設備でゴムを練り上げるため、お客様の要求特性に合わせたオーダーメイド配合も可能です。他では難しい特殊ゴム材料(シリコン、フッ素ゴム等)についてもお気軽にご相談ください。

小ロットから中量産まで柔軟対応

試作レベルの数本~数十本のご依頼から、量産の数千メートル単位の製造まで幅広く対応いたします。特に「100本~1000本程度の中規模ロットで高品質・適正コストの押出品を作りたい」といったニーズに対し、当社は豊富な実績がありコストパフォーマンスに優れた生産をご提供します。

高精度な金型技術

長年の経験を持つ金型技術者が在籍し、製品図面が無い場合でも目的に適った断面形状をご提案・設計いたします。寸法ばらつきを抑える条件出しや、必要に応じた試作トライによって、狙い通りの寸法精度を実現します。他社からの金型移管にも対応可能で、現在お使いの型を利用した量産引き継ぎもスムーズに行えます。

以上の強みから、前川化学工業なら押出成形に関するあらゆる課題をワンストップで解決できます。「こんな断面のゴム材は押出で作れるだろうか」「試作品を少量だけ作りたい」「量産前提でコストを見積もりたい」といったお悩みも、ぜひ当社にご相談ください。

まずはお気軽にご相談ください

【まとめ】ゴム押出成形の活用と次のステップ

ゴム押出成形は、断面形状の自由度と生産効率の高さを兼ね備えた実用性の高い成形方法です。シール材やチューブなど私たちの生活を支える部品から、産業を陰で支える機能部品まで幅広く活躍しています。その一方で、材料選びや金型設計、加硫条件などに専門的なノウハウが求められる面もあり、適切なパートナー選びが成功の鍵を握ります。

前川化学工業株式会社は、長年にわたり培った技術力と柔軟な対応力で、お客様の押出成形ニーズにお応えします。ゴム押出成形による部品製作をご検討中の方は、ぜひお気軽に当社までお問い合わせください。 企画段階から材料選定・試作・量産まで丁寧にサポートし、高品質な製品づくりを実現いたします。まずは当社の実績やサービス内容を知っていただくために、以下のページもぜひご覧ください。

前川化学工業について