絶縁体の一覧と例は？身近なものから専用材料まで！（ゴム・プラスチック・ガラス・空気・陶磁器・テープなど）

絶縁体は私たちの身の回りに数多く存在しますが、どのような材料が絶縁体に分類されるか体系的にまとめて確認したいという場面は多いでしょう。

家庭の電気コードの被覆から、発電所の高圧がいし、半導体チップ内の絶縁膜まで、絶縁体は電気技術のあらゆる場面で活躍しています。

この記事では、絶縁体の一覧と例は？身近なものから専用材料まで！（ゴム・プラスチック・ガラス・空気・陶磁器・テープなど）というテーマで、絶縁体の具体例を幅広くまとめて解説していきます。

日常生活で目にする身近な絶縁体から工業・電力・半導体で使われる専門的な絶縁材料まで体系的に紹介しますので、ぜひ最後までお読みください。

絶縁体の一覧：身近なものから確認する

それではまず、日常生活の中でよく目にする身近な絶縁体から解説していきます。

絶縁体とは体積抵抗率が高く電流をほとんど流さない材料のことであり、私たちの生活環境には意外に多くの絶縁体が存在します。

これらは電気を通さないという性質から意図的に絶縁体として使われているものと、結果として絶縁体の性質を持っているものの両方が含まれます。

日常的に当たり前として使っている電気コードの安全性は、PVC被覆という絶縁体が導体（銅線）と人間の手を電気的に絶縁しているという事実に支えられており、絶縁体は安全な電気利用の根幹をなしているのです。

空気の絶縁体としての役割

空気（乾燥した状態）は優れた絶縁体であり、日常生活から高電圧設備まで広く使われています。

乾燥空気の比誘電率は1.0006（真空とほぼ同等）であり、体積抵抗率は10¹²〜10¹⁸ Ω·m程度です。

ただし空気の絶縁破壊電圧は約3 kV/mm（均一電場）と絶縁固体より低く、湿気を含むと絶縁性が低下するという特性があります。

高圧送電線が鉄塔に支持されながら地絡・短絡を起こさずに機能できるのは、電線間・電線と鉄塔間の空気ギャップが絶縁を担っているためであり、空気という絶縁体が電力インフラを支える最も基本的な絶縁媒体となっています。

木材・紙の絶縁性と湿度依存性

木材と紙は乾燥状態では絶縁体ですが、湿気を含むと急激に抵抗率が低下します。

乾燥木材の体積抵抗率は10⁸〜10¹¹ Ω·mですが、含水率が上がると10²〜10⁶ Ω·mまで低下することがあります。

この性質から、木造建築の電気工事では防水・防湿処理が電気安全の重要な要件となっています。

変圧器絶縁に使われる絶縁紙（クラフト紙）は、絶縁油に含浸することで湿気を排除し安定した絶縁性を確保しています。

変圧器の絶縁紙と絶縁油の組み合わせは1世紀以上にわたって電力変圧器の標準絶縁システムとして使われており、天然材料である紙が工業用絶縁システムの核心部品として今日も活躍しているのです。

ゴム系絶縁体の一覧と特徴

続いては、ゴム系絶縁体の種類と特徴について確認していきます。

ゴムは柔軟性・弾性・絶縁性を兼ね備えた優れた絶縁材料であり、電気工事・安全保護具・電気機器に広く使われています。

主なゴム系絶縁材料の一覧

材料名	体積抵抗率（Ω·m）	耐熱温度	主な用途
天然ゴム（NR）	10¹²〜10¹⁵	約80℃	絶縁手袋・絶縁マット・電線被覆
クロロプレンゴム（CR・ネオプレン）	10⁹〜10¹²	約120℃	耐油電線被覆・防水シール
エチレンプロピレンゴム（EPDM）	10¹³〜10¹⁵	約150℃	高圧電線被覆・屋外絶縁材
シリコーンゴム（SiR）	10¹³〜10¹⁵	180〜250℃	耐熱電線・がいし・耐熱絶縁材
フッ素ゴム（FKM・バイトン）	10¹²〜10¹⁴	約200℃	耐薬品・耐熱電線・シール材
ブチルゴム（IIR）	10¹⁴〜10¹⁶	約120℃	高圧電線・防振絶縁材

シリコーンゴムは耐熱温度が180〜250℃と有機ゴムの中では最高クラスであり、熱機器の電線・自動車エンジンルーム内の配線・医療機器の絶縁部材として重要な素材です。

シリコーンゴムがいしは磁器製がいしと比べて軽量・撥水性が高い・汚損絶縁性能が優れるという特性から、沿岸塩害地域や工場地帯など過酷な汚損環境での送電線がいしとして急速に普及しているのです。

電気絶縁用安全保護具としてのゴム製品

電気作業者の安全を守るゴム製絶縁保護具は、使用電圧に応じた性能区分（クラス）が国際規格（IEC 60903）によって定められています。

クラス	使用最大電圧（AC）	試験電圧（AC）	主な使用場面
クラス0	1000 V	5000 V	低圧（一般家庭・低圧設備）
クラス1	7500 V	10000 V	6.6 kV高圧配電設備
クラス2	17000 V	20000 V	高圧（22 kV以下）
クラス3	26500 V	30000 V	高圧（33 kV以下）
クラス4	36000 V	40000 V	特別高圧（66 kV以下）

絶縁ゴム手袋は使用前の目視点検（亀裂・ピンホールの確認）と定期的な耐電圧試験が義務付けられており、絶縁性能の維持管理が作業者の生命を守る電気安全管理の基本です。

プラスチック系絶縁体の一覧と特徴

続いては、プラスチック（合成樹脂）系絶縁体の種類と特徴について確認していきます。

現代の電気機器において最も広く使われている絶縁材料がプラスチック系です。

主なプラスチック系絶縁材料の一覧

材料名	体積抵抗率（Ω·m）	比誘電率	耐熱温度	主な用途
ポリエチレン（PE）	10¹⁵〜10¹⁶	2.2〜2.4	80〜90℃	電力ケーブル絶縁・包装
ポリ塩化ビニル（PVC）	10¹²〜10¹⁵	3〜6	60〜80℃	電線被覆・配管・絶縁テープ
ポリプロピレン（PP）	10¹⁵〜10¹⁶	2.2〜2.3	100〜110℃	フィルムコンデンサ・食品容器
ポリスチレン（PS）	10¹⁵〜10¹⁷	2.4〜2.7	70〜90℃	高周波絶縁・発泡材
ABS樹脂	10¹³〜10¹⁵	2.8〜3.4	80〜100℃	電気機器筐体・コネクタ
ポリカーボネート（PC）	10¹³〜10¹⁵	2.9〜3.2	120〜135℃	電気部品・光学材料・安全ガラス代替
ナイロン6（PA6）	10¹²〜10¹³	3.5〜7（湿度依存）	150〜180℃	コネクタ・電気機械部品
ポリイミド（PI）	10¹⁵〜10¹⁷	3.2〜3.5	250〜350℃	フレキシブル基板・耐熱絶縁フィルム
PTFE（テフロン）	10¹⁷〜10¹⁸	2.0〜2.1	260℃	高性能絶縁・化学装置・高周波基板
エポキシ樹脂（硬化品）	10¹²〜10¹⁵	3.5〜5.0	120〜180℃	回路基板・絶縁封止・接着剤
液晶ポリマー（LCP）	10¹⁵〜10¹⁷	2.9〜3.0	240〜330℃	ミリ波基板・高精度コネクタ

ポリイミドは耐熱温度が250〜350℃に達し、プラスチック系絶縁材料の中では最高クラスです。

スマートフォンの折り畳み機構・宇宙機器・航空機の電子機器に使われるフレキシブルプリント基板のベースフィルムとして、ポリイミドの高耐熱絶縁性が欠かせない材料として活躍しているのです。

絶縁テープの種類と用途

絶縁テープは電気工事・電子機器製造・補修現場で広く使われる身近な絶縁材料です。

絶縁テープの種類	基材	耐熱温度	主な用途
ビニールテープ（PVCテープ）	PVC	約80℃	一般電気工事・配線結束
ガラステープ	ガラス繊維クロス	180℃以上	高温モータ巻線・耐熱絶縁
ポリイミドテープ（カプトンテープ）	ポリイミドフィルム	260℃以上	SMT工程耐熱マスキング・フレキシブル基板
マイカテープ	雲母薄片＋ガラスクロス	600〜900℃	高圧モータ・発電機巻線絶縁
自己融着テープ（ブチルゴム系）	ブチルゴム	約120℃	防水絶縁・同軸ケーブル接続

ポリイミドテープ（カプトンテープ）は半導体製造のリフロー工程（最高260℃程度）に耐えながら回路や部品を保護するマスキング材として電子機器製造ラインに不可欠な消耗材料となっています。

ガラス・セラミック系絶縁体の一覧

続いては、ガラス・セラミック系絶縁体の種類と用途について確認していきます。

ガラスとセラミックは有機絶縁体では達成できない耐熱性・機械的強度・化学的安定性を持つ無機絶縁材料です。

代表的なガラス・セラミック系絶縁体の一覧

材料	体積抵抗率（Ω·m）	比誘電率	主な用途
ソーダ石灰ガラス（窓ガラス）	10¹⁰〜10¹²	6〜7	建築用窓・食器・照明
ホウケイ酸ガラス（Pyrex）	10¹²〜10¹⁴	4〜5	耐熱ガラス・理化学器具・電気部品
石英ガラス（溶融シリカ）	10¹⁶〜10¹⁸	3.7〜3.9	半導体製造装置・光ファイバ・光学素子
アルミナ磁器	10¹²〜10¹⁴	9〜10	IC基板・がいし・電気絶縁スペーサ
磁器（一般）	10¹²〜10¹⁴	6〜8	がいし・コンセント・スイッチ本体
アルミナ-TiC複合体	導電性あり（用途外）	－	（参考：導電性セラミック）
コーデライト（堇青石）	10¹²〜10¹⁴	4〜5	自動車触媒担体・耐熱絶縁体
窒化アルミニウム（AlN）	10¹³〜10¹⁵	8〜9	パワー半導体放熱基板

窒化アルミニウム（AlN）は電気絶縁性を持ちながら熱伝導率が170〜200 W/(m·K)という非常に高い値を示します。

パワーモジュール・電気自動車のインバータ・高出力LEDの放熱基板としてAlN基板が採用されているのは、熱を逃がしながら電気的に絶縁するという相反する特性を両立できる数少ない材料だからです。

専門・工業用絶縁材料の一覧

続いては、電力設備・半導体・電気機器などの専門分野で使われる工業用絶縁材料の一覧について確認していきます。

電力設備・高電圧機器用絶縁材料

材料	主な用途	特徴
絶縁油（鉱物油）	変圧器・開閉器内絶縁	液体絶縁・冷却効果・自己回復性
シリコーン油	高性能変圧器・難燃絶縁	難燃性・耐熱性・環境負荷小
SF₆ガス（六フッ化硫黄）	ガス絶縁開閉装置（GIS）	高絶縁耐力・温室効果ガスのため代替移行中
クラフト絶縁紙	変圧器巻線間絶縁	絶縁油含浸で高絶縁性・柔軟性
プレスボード	変圧器絶縁スペーサ	絶縁油含浸・高機械強度
エポキシレジンキャスト	乾式変圧器・モールド変圧器	防湿・難燃・高信頼性

SF₆ガスは空気の約3倍の絶縁耐力を持つ優れた絶縁媒体ですが、地球温暖化係数がCO₂の23900倍という問題から電力業界全体でNovec 4710・乾燥空気などの代替ガス絶縁技術への移行が急速に進んでいるのです。

半導体・電子デバイス用絶縁材料

材料	主な用途	比誘電率
熱酸化SiO₂	MOSゲート絶縁膜・素子分離	3.9
HfO₂（酸化ハフニウム）	先端CMOSゲート絶縁膜（High-k）	20〜25
Si₃N₄（窒化ケイ素）	パッシベーション・メモリセル	7〜8
フッ素添加SiO₂（FSG）	多層配線層間絶縁膜（Low-k）	3.5〜3.7
ポーラスLow-k材料	先端配線層間絶縁膜	2.0〜2.5
BCB（ベンゾシクロブテン）	光導波路・パッケージング絶縁	2.6〜2.7

半導体集積回路の配線絶縁膜が徐々に低誘電率化されてきた歴史は、信号の伝播速度向上と消費電力削減という要求に材料工学が応答してきた軌跡であり、現在のポーラスLow-k材料（比誘電率2.0前後）はSiO₂（3.9）から半世紀で誘電率を半分以下に下げた材料技術の集大成といえます。

まとめ

この記事では、絶縁体の一覧と例は？身近なものから専用材料まで！（ゴム・プラスチック・ガラス・空気・陶磁器・テープなど）というテーマで詳しく解説してきました。

絶縁体は空気・ゴム・プラスチック・ガラス・セラミック・鉱物・複合材料まで非常に多様な材料が存在し、用途に応じた最適な絶縁材料の選択が電気安全と機器性能の基盤となっています。

身近な電線被覆のPVCから半導体の原子層レベルのHfO₂薄膜まで、絶縁材料は私たちの電気社会を支える縁の下の力持ちといえるでしょう。

耐熱温度・絶縁破壊電圧・体積抵抗率・誘電率・誘電損失という複数の特性を総合的に評価して用途に最適な絶縁体を選定することが、電気材料エンジニアリングの基本です。

ぜひこの記事を参考に、絶縁体の種類と特性への理解を深め、材料選定や電気安全管理にお役立てください。