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HNBR製Oリングが自動車および空調機器で広く使用されている理由

Jul.23.2026

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NBRからHNBRへのアップグレードは、いわば「一般的な耐油性シール」から「耐熱性・耐オゾン性・耐摩耗性に優れ、信頼性の高いシール」へのアップグレードです。

自動車、自動車用エアコン、冷凍機器、油圧システムなどでは、 Oリング 長期間にわたり、油・冷媒・高温・圧力変動・振動・オゾン劣化など、複数の応力に耐える必要があります。標準的なNBR(ニトリルゴム)は耐油性に優れ、コスト面でも有利ですが、使用温度が上昇し、寿命が延びるにつれて、シール部品の弱点が徐々に顕在化します。すなわち、耐熱劣化性が限定的であり、耐オゾン性も不十分であり、長期的な動的摩耗や圧縮永久ひずみのリスクが高くなります。

HNBR(水素添加ニトリルゴム)は、NBRのブタジエン部位に存在する不飽和二重結合を水素化することによって製造される。これにより、耐熱性、耐オゾン性、耐化学薬品性/耐油性、および機械的特性が大幅に向上する。トレレボルグ社のHNBR材料に関する記述によれば、HNBRはNBR中のブタジエン部位の二重結合を選択的に水素化することで得られ、この構造変化によって高温およびオゾンに対する耐性が顕著に向上する。また、HNBRは優れた機械的特性および耐摩耗性を有する。

したがって、HNBR製Oリングは、自動車用エアコン、冷媒シール、燃料系、オイルシール、ギアボックス、電力変換装置、油圧システム、および高温油との接触部などに広く使用されている。その位置づけは、単なるNBRの直接的な代替品ではなく、NBRの性能では不十分な場合やFKMのコストが高すぎる場合、あるいは低温用途に適さない条件下において、より高性能なアップグレード版ソリューションとしての役割を果たすものである。

その1:HNBRとNBRの本質的な違い――構造が性能上限を決定する

NBR(ニトリルゴム)は、ブタジエンとアクリロニトリルの共重合によって得られるゴムです。鉱物油や潤滑油に対する耐性に優れ、価格が安価で、加工技術も確立しているため、一般的なオイルシール、Oリング、ガスケット、および油圧用シールなどに広く使用されています。

HNBRは、NBRを基に水素添加反応(水素化)を施した改質ゴムです。水素化により分子鎖内の二重結合が減少し、主鎖の安定性が向上し、耐熱・耐大気劣化性、耐オゾン性、耐紫外線性および一部の化学薬品に対する耐性が向上します。GMORS社によるHNBRの説明でも、HNBRはNBR中のブタジエン部分の二重結合を選択的に水素化することによって得られる合成ゴムであり、ニトリルゴム(NBR)と比較して、耐熱性、耐オゾン性、耐化学薬品性および機械的特性が優れていると指摘しています。

これがまさに、HNBRが自動車および空調(AC)システムにおいてNBRよりも適している根本的な理由です。

その2:HNBRがNBRより優れている分野

1. 優れた耐熱性:エンジンルーム、コンプレッサー、高温オイル環境に適しています

自動車のエンジンルーム、トランスミッション、エアコンコンプレッサー 液圧ポンプ 温度は通常、安定した低温ではなく、長期にわたる熱サイクルにさらされます。一般的なNBRは、比較的高温の空気環境下で硬化、亀裂、弾性低下、圧縮永久変形率の増加を起こしやすくなります。

トレレボルグ社の自動車用材料データによると、NBRの最高使用温度は通常+100°Cまでであり、一時的に+120°Cまで可能です。一方、HNBRは鉱物油およびグリースと接触しても約-30°C~+140°Cで使用可能で、一時的に+160°Cまで耐えられます。特殊なグレードでは-40°Cまで対応可能です。アルランクセオ社も、HNBR製品はより高い耐熱性および耐流体性が求められる用途に適しており、具体的な温度範囲は各グレードおよび配合によって異なると指摘しています。

顧客視点では、同等の油類環境下において、NBRは従来の温度範囲に適していますが、HNBRは高温油・高温ガス・コンプレッサ・エンジン周辺部・ギアボックス・長期熱劣化条件にさらに適しています。

2. オゾンおよび耐老化性の向上:自動車外装部品、エンジンルーム、屋外設置型冷凍機器に適しています

自動車用エアコン配管、エンジンルームのシール、冷凍機器用コネクタ、油圧システムの外部シールなどは、オゾン・酸素・紫外線・温度サイクルなどの影響を受けることが多く、NBRは主鎖に比較的多くの不飽和構造を有するため、オゾンに対する感受性が高く、長期間使用すると表面亀裂が生じやすくなります。

HNBRは、不飽和度の水素添加(水素化)により、熱サイクル劣化に対する耐性を著しく向上させます。トレレボルグ社によれば、HNBRの選択的水素添加は、耐熱性および耐オゾン性を顕著に向上させます。また、アランゼオ社は、完全に飽和したHNBRグレードが優れた耐オゾン性を示すと指摘しています。

このため、HNBRは自動車用エアコンのOリング、自動車用オイルシール、トランスミッション系シール、屋外用冷凍設備、および油圧ホースなどに広く使用されています。これらの用途では、耐油性が求められるだけでなく、長期間の屋外暴露下におけるシール寿命も検証されます。

3. 優れた機械的特性と耐摩耗性:動的シール、振動、圧力衝撃への対応に適しています

多くの用途におけるOリングは、単なる静的シールではありません。例えば、自動車用エアコンコンプレッサ接続部、シリンダヘッド、油圧バルブ、オイルポンプ、トランスミッション作動機構などのシール部品は、圧力パルス、振動、および動的摩耗の影響を受けます。

トレレボルグ社は、HNBRが一般NBRに比べて強度、耐摩耗性、動的性能において優れていると指摘し、トランスミッションアクチュエータ用シールや空調(AC)用途への採用事例を挙げています。ゼオン社のHNBR素材「ゼトポールHNBR」についても、耐熱性、耐油性、耐摩耗性、耐オゾン性に優れ、高負荷・長寿命型の同期ベルト、Vベルト、産業用ホースなどへの適用が可能であると説明しており、自動車用シール部品、Oリング、油圧ホース、フェンダーダストブーツなどにも使用可能です。

油圧用途のお客様にとって、この点は極めて重要です。HNBRは単に「耐油性がある」だけでなく、油、圧力、摩擦、温度、動的負荷が同時に作用する厳しい条件下でも、より優れたシール安定性を維持できるという点にあります。

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4. 耐油性とは単なる「NBRへの置き換え」ではなく、高温下での油に対するより高い安定性を意味します。

NBR自体が既に代表的な耐油ゴムであり、多くの顧客から「NBRも耐油性があるのに、なぜあえてHNBRを用いるのか?」という質問が寄せられます。

Answer:<br> 常温または中温の油封では、NBRで十分な場合があります。高温油、長期耐老化性、動的摩耗抵抗性、および長寿命が求められる条件下では、HNBRの方が信頼性が高いです。

HNBRのアクリロニトリル(ACN)含有量は、油耐性および低温性能にも影響を与えます。トレレボルグ社によると、HNBRのACN含有量は約18%~50%の範囲で変化し、ACN含有量が高いほど油耐性が向上しますが、その分低温での柔軟性は低下します。ARLANXEO社も、ACN含有量が高いほどHNBRの油・脂肪・燃料などの非極性媒体に対する耐性が高まるが、低温での柔軟性は低下すると指摘しています。

したがって、市場プロモーションでは次のように表現できます:

3.なぜHNBRは自動車用エアコンおよび冷凍空調システムで広く使用されるのでしょうか?

自動車用エアコンおよび冷凍・冷蔵システムでは、Oリングに非常に複雑な要求が課されます。すなわち、冷媒および冷凍・潤滑油と接触する必要があり、さらに圧力、温度変化、振動および衝撃応力にも耐える必要があります。一般のNBRは、一部のエアコン運転条件下で熱劣化、膨張・収縮、あるいは弾性応答の不十分さを起こし、漏れリスクを招くことがあります。

HNBRは、耐熱性、耐油性、耐オゾン性および優れた機械的特性を兼ね備えているため、自動車用エアコンOリングの一般的な材料となっています。FJC社の自動車用エアコン オーリング 材質仕様書によると、HNBR(水素添加ニトリルゴム)はエアコン用途に適しており、R-12、R-134a、R-1234yfなどの各種冷媒との適合性が明記されています。また、使用温度範囲は約-30℃~150℃(-22°F~302°F)をカバーします。GMORS(ゼネラルモーターズの規格)でも、HNBRは新世代の環境配慮型冷媒に広く採用されていることが指摘されています。

ただし、実際の選定においては依然として以下の点を重視すべきです:

四.なぜHNBRは自動車の燃料系、オイルシール、および油圧系で一般的に使用されるのか?

1.自動車用燃料・オイル系

自動車の燃料系、エンジンオイル回路、ギアボックスオイル回路、パワーステアリング系では、シール部品が燃料、潤滑油、ATF、ディーゼル燃料その他の機能性流体と接触するとともに、比較的高温および振動にも耐える必要があります。HNBRは配合を調整することにより、優れた耐油性、耐熱性および機械的特性を同時に実現できます。

アルランゼオ社のHNBR材料に関する記述では、HNBRはパワーステアリング流体、自動変速機油、エンジンオイル、ディーゼル燃料および冷媒液などの過酷な流体環境に適用可能であり、自動車および重機用シーリング用途に適しているとされています。ゼオン社も、HNBRを自動車用シール部品、Oリング、オイルパンガスケット、ドレインプラグシール、ウォーターポンプシール、バイオディーゼルホース、産業用ホースおよび油圧ホースなどに使用可能であると明記しています。

注記:

2.自動車用オイルシールおよび回転/動的シール

オイルシールの使用条件には、シャフトの回転、潤滑油の存在、摩擦および発熱が伴うことが多い。一般用途のオイルシールにはNBRが用いられるが、高温、長寿命、あるいは高回転速度といった条件下では、HNBRの耐熱性の優位性がより明確となる。

ゼオン社によるHNBRの同期ベルト、Vベルト、フェンダーダストブーツ、自動車用シーリング部品への適用に関する記述から、HNBRは耐油性、耐摩耗性、耐オゾン性および動的性能に優れており、より高強度・長寿命を要求される自動車サービス部品に適していることがわかる。

自動車向け顧客に対しては、次のように説明できる。

3. 液圧システム

液圧システムでは、耐油性、耐圧衝撃性、耐摩耗性の3点が重要である。一般にNBRは鉱物油系液圧システムで広く使用されているが、高温・高圧・動的往復運動・長寿命化や屋外機器など厳しい使用環境においては、Oリング、ベアリングシール、ポンプ/バルブ用シール、およびホースシールの一部にHNBRを採用することがより適している。

ゼオン社は、HNBRが産業用ホースおよび油圧ホースに適用可能であり、優れた耐熱性および耐流体性を有することを明記しており、高温下での使用寿命を延長します。

油圧用途の顧客に対する主な訴求ポイントは以下のとおりです:

5.NBRとHNBRの比較表

比較項目

Nbrニトリルゴム

HNBR(水素添加ニトリルゴム)

顧客理解のポイント

材質の性質

ブタジエン・アクリロニトリル共重合体

水素添加により、より完全に飽和化されたNBR

HNBRは、NBRの性能向上版です

耐油性

良好であり、高温油中でも安定しています

HNBRは単に「耐油性が高い」だけでなく、熱環境下での安定性も優れています

耐熱性

中程度、一般的なNBRは高温限界が低い

顕著に強靭で、より高い温度範囲に適用可能

エンジンルーム、コンプレッサー、高温オイル、ギアボックスに適しています

オゾンに強い

比較的弱い

顕著に強靭

自動車外装部品、屋外用冷凍設備に適しています

耐摩耗性

良好

優れた動的性能

オイルシール、油圧機器、コンプレッサーおよび振動条件下での使用に適しています

冷媒適合性

注意が必要

自動車用エアコンOリングに一般的

R134a、R1234yfおよびその他の冷媒系に対応(ただし、使用油の適合性を事前に確認する必要あり)

コスト

下り

NBRより優れた耐熱性・耐オゾン性・耐摩耗性を有する

中~高級車向けおよび長寿命用途向け

代表的なアプリケーション

汎用シール材。低~中温用自動車エンジンオイルおよびオイル品質要求の高いシール用途

NBRでは信頼性が不十分な中~高級車向けおよび長寿命用途に使用されるHNBR

6.市場向け表現

一文で表すコア販売ポイント

HNBR製Oリングは、汎用NBRを基盤とした性能向上型材料であり、優れた耐油性を維持しつつ、耐熱性・耐オゾン性・耐摩耗性および長期的なシール信頼性を大幅に向上させたもので、特に自動車エアコン・冷凍空調・燃料系・オイルシール・油圧系などに最適です。

自動車メーカー向け

自動車のエンジンルーム内、空調(AC)システム、燃料システムおよびトランスミッションオイル回路において、シール部品は長期間にわたり高温、油、オゾン、振動などの厳しい環境にさらされます。HNBRは、一般NBRと比較して耐熱劣化性、耐オゾン性および機械的強度に優れており、Oリングの硬化、亀裂、摩耗および漏れリスクを低減できます。自動車用空調Oリング、コンプレッサーサイズ、燃料関連シール、オイルシール、トランスミッションアクチュエーターシール、パワーステアリング関連シールなどに適しています。

冷凍・空調(AC)分野のお客様向け

冷凍空調システムにおけるOリングは、冷媒、冷凍機油、圧力サイクルおよび温度変化という複数の課題に同時に対応する必要があります。HNBRは優れた耐油性および耐摩耗性を有しており、自動車用空調およびHVAC/R接続部のシール用途において広く採用されています。R134a、R1234yf、R744、PAG油、POE油などの各種冷媒・潤滑油系に対しては、実際の媒体および使用温度に応じて適切なHNBR配合をそれぞれ選定することで、より安定したシール寿命を確保できます。

油圧顧客向け

油圧システムの故障は、高温の油、圧力脈動、摩擦摩耗、長期的な圧縮永久変形などに起因することが多い。HNBRはNBRと比較して高負荷シール用途にさらに適しており、特にポンプ/バルブ、継手、油圧シリンダー補助シール、油圧ホース、および建設機械・産業機械設備における中~高級シール用途に適用されます。

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主要キーワード:HNBR、HNBRオーリング、水素添加ニトリルゴム、耐熱オーリング、耐油オーリング、耐オゾンオーリング、耐摩耗オーリング、自動車用エアコンオーリング、冷媒シール、油圧シール、燃料系シール、自動車用オイルシール。

提案タイトル:

なぜHNBRオーリングは自動車用エアコン、冷媒、および油圧システムに適しているのか?

提案サブタイトル:

一般のNBRと比較して、HNBRは耐熱性、耐油性、耐オゾン性、耐摩耗性においてよりバランスの取れた性能を発揮し、自動車および冷凍空調業界で一般的に用いられる中~高級シーリング材です。

その8:選定時の注意点――HNBRは優れた材料ですが、万能材ではありません

HNBRの優位性は明確ですが、選定時には以下の条件を必ず確認してください。

まず、接触する媒体を確認してください。 鉱物油、燃料油、軽油、冷凍機油、PAG、POE、冷媒、作動油、その他の化学薬品など。

次に、使用温度を確認してください。 長期使用温度および短期的なピーク温度は、単に理論上の使用範囲だけで判断してはいけません。

さらに、圧力および動的条件を確認してください。 高圧、往復運動、回転運動、振動などの使用条件下では、硬度、耐摩耗性、および押し出し防止設計を考慮する必要があります。

最後に、低温使用条件を確認してください。 高ACN系HNBRは耐油性が向上するが、低温での柔軟性が低下する可能性がある。

第五に、FKMへの交換が必要かどうかを確認する: HNBRのコストは通常FKMより低価格であるが、強い腐食性、芳香族高燃料、または極端な高温といった条件下では、依然としてFKMの方が適している場合がある。

結論:

NBRは標準的な油類に対するシール材および低コストシール用途に適しており、HNBRは自動車、空調、冷凍・冷蔵、油圧などの分野で、より高い温度、より長い寿命、およびより優れたオゾン耐性・機械的負荷耐性が求められるシール用途に適している。