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ポリ塩化ビニル（PVC）とは何か、何に使われるのか？

ポリ塩化ビニル（PVC）は、世界で最もよく使われている熱可塑性ポリマーの1つです（PETやPPなど、より広く使われているいくつかのプラスチックに次ぐ）。 それは自然に白く、非常に壊れやすい(可塑剤の付加の前に)プラスチックである。 PVCは、1872年に初めて合成され、1920年代にB.F.Goodrich Companyによって商業的に生産された、他のプラスチックよりも長く存在しています。 それに比べ、他の多くの一般的なプラスチックが最初に合成され、商業的に利用可能になったのは1940年代から1950年代にかけてである。 建築業界で最も多く使用されているほか、標識、ヘルスケア用途、衣料用繊維などにも使用されている。 ポリ塩化ビニールは偶然二度発見された、一度1832年にフランスの化学者Henri Victor Regnaultによって、そして1872年にEugene Baumannというドイツ人によって再発見された。

ポリ塩化ビニールの基礎形態そして機能

PVCは2一般的な形態で作り出される: 堅いかunplasticizedポリマー(RPVCかuPVC)、および第2は柔らかいプラスチックとしてある。 塩ビの特徴は、硬いけれども脆い構造である。 可塑化されたものは様々な産業で使用されているが、硬質塩化ビニールにも用途がある。 配管、下水道、農業などの産業では、多くの機能にわたって硬質塩化ビニールを利用することができます。

柔軟、可塑化、または通常の PVC は、フタル酸エステルなどの可塑剤（フタル酸ジイソノニルまたは DINP など）の添加により、PVC よりも柔らかく、曲げやすい性質を持っています。 軟質PVCは、電線の絶縁材や、住宅、病院、学校など無菌環境が優先される場所の床材として、建築によく使われている。 また、ゴムの代替品として有効な場合もある。 硬質塩化ビニールは、建築では配管用のパイプや、米国では一般に「ビニール」という言葉で呼ばれるサイディングなどにも使われている。 PVCパイプは、しばしばその「スケジュール」（例：スケジュール40またはスケジュール80）で参照される。 スケジュール間の重要な相違は壁の厚さ、圧力評価および色のような事を含んでいる。

PVC のプラスチックの最も重要な特徴のいくつかは比較的低価格、環境の悪化へのその抵抗（また薬品およびアルカリに）、高い硬度および堅いポリ塩化ビニールの場合にはプラスチックに顕著な引張強さが含まれています。 PVCは現在でも広く入手可能で、一般的に使用されており、リサイクルも容易です（樹脂識別コード「3」で分類）。

ポリ塩化ビニル（PVC）の特徴は？

ポリ塩化ビニル (PVC) の最も重要な特性は次のとおりです：

1. 密度。 PVC は、ほとんどのプラスチックと比較して非常に高密度です（比重は約 1.4）

、

2. 経済性。 塩ビは入手しやすく安価。 硬度：硬質塩化ビニールは、硬度と耐久性
3. 強度のためによくランク付けされます。

ポリ塩化ビニルはプラスチックが熱に答える方法としなければならない「熱可塑性」（「熱硬化性」に反対して）材料である優秀な引張強さを持っている。 熱可塑性材料は、融点（PVCの場合、100℃という非常に低い温度から、添加物によって260℃という高い温度の間）で液状になります。 熱可塑性プラスチックは、融点まで加熱した後、冷却し、再び加熱しても大きな劣化がないことが最大の特徴である。 ポリプロピレンなどの熱可塑性プラスチックは、燃焼する代わりに液化するため、射出成形が容易で、その後リサイクルすることができる。 一方、熱硬化性プラスチックは、射出成形の際に一度だけ加熱することができます。 1回目の加熱で熱硬化性樹脂は硬化してしまい（2液性エポキシ樹脂のようなもの）、化学変化を起こし、元に戻せなくなる。 もし、熱硬化性プラスチックを2回目に高温に加熱しようとしても、燃えるだけである。

Why is Polyvinyl Chloride (PVC) used so often?

PVC offers a wide variety of applications and advantage across multiple industries in both its rigid and flexible forms.This characteristic makes thermoset materials poor candidates for recycling.

PVCは、複数の産業にわたって、硬質および軟質の両方の形態でさまざまな用途と利点を提供します。 特に硬質塩化ビニールは、プラスチックとしては密度が高いため、非常に硬く、一般に信じられないほどの強度があります。 また、入手しやすく経済的で、ほとんどのプラスチックの長持ちする特性と相まって、construction.

PVC は非常に耐久性があり軽量なので、建設、配管、およびその他の産業用途のための魅力的な材料となっています。 さらに、その高い塩素含有量により、材料は耐火性になり、さまざまな業界でそのような人気を得ているもう 1 つの理由です。

ポリ塩化ビニルは、硬質と軟質の 2 つの大きなカテゴリで広く利用されています。 それぞれのタイプには独自の利点があり、さまざまな産業で理想的な用途があります。 軟質PVCは、電気ケーブルの絶縁やゴムの代替品として機能することができます。 硬質塩化ビニールは、建築や配管など様々な用途があり、軽量で費用対効果が高く、耐久性のある材料を使用することができます。

PVCはどのように作られるのですか。

ポリ塩化ビニルは、3つのエマルジョン工程のうちの1つから作られます。

1. 懸濁重合
2. 乳化重合
3. バルク重合

CNC 機械、3D プリンター、& 射出成形機での試作開発におけるポリ塩化ビニル

PVC を扱う上で主に 2 つの問題があり、比較的問題が多いため、専門外の方の使用は一般的に推奨されません。 第一は、材料を溶かすときに有毒ガスや腐食性ガスが放出されることです。 これは、3Dプリント、CNC機械加工、射出成形の際にある程度発生します。 クロロベンゼンのような塩素化炭化水素ガスのMSDSデータシートを見て、専門のメーカーに製造工程を相談することをお勧めします。 第二は、PVCの腐食性です。 これは、PVCが、ステンレス鋼または同様の耐食性を持つ金属以外の材料で作られた金属製のノズル、カッター、または金型工具と繰り返し接触する場合に問題となります

3D プリント。

ポリ塩化ビニルは、プラスチック溶接棒（溶接に使用する材料）としてフィラメントの形で入手できますが、現在のところ3Dプリントでの特定の用途に後付けされたものではありません。 3Dプリントに使用できるプラスチックやプラスチック代替品の数は増えていますが、圧倒的に多いのは、やはりABSとPLAです。 Creative Mechanismsでは、通常ABSで3Dプリントしています。 その理由の一覧と、3D 印刷用の最も一般的な 2 つのプラスチック (ABS と PLA) の比較については、こちらをご覧ください。

3D 印刷用の PVC の最大の問題は、腐食性です (長期にわたって使用すると、典型的なマシンの機能を損なう可能性がある)。 エンジニアであり起業家でもあるRon Steeleが提唱したPVC対応の3Dプリントノズル（エクストルーダーヘッド）を開発する興味深いキックスターターがありましたが、残念ながら2014年に十分な関心を集めることなく終了しています。 こちらで紹介ピッチ（動画）を見ることができます：

CNC Machining:

ポリ塩化ビニルはCNCマシンで切断できますが、挑戦したことのある機械工なら、その素材によってカッターの劣化を経験したことがあるのではないでしょうか。 ポリ塩化ビニルは腐食性と研磨性があり、ステンレス鋼または同等の耐腐食性材料で作られていないカッターは、経年劣化する可能性が高いです。

射出成形。

ポリ塩化ビニルは、他のプラスチックと同様に射出成形が可能ですが、材料に含まれる塩素が工程を複雑にしています。 というのも、溶けた塩化ビニールは腐食性の有毒ガスを出すことがあるからです。 そのため、店舗には換気設備が必要です。 そうでない店は、この素材を扱うのをためらうだろう。 また、塩ビ樹脂を射出成形する際には、金型にステンレスやクロムメッキなどの耐腐食性のある独特の素材が必要になる。 塩ビの収縮率は1〜2％程度。 それはまだ材料のジュロメーター(硬度)、ゲートのサイズ、把握圧力、把握時間、溶解温度、型の壁の厚さ、型の温度および添加物のパーセントそしてタイプを含む複数の要因に基づいて変わることができる。

Is PVC Toxic?

PVC can pose a health hazard when burn as it emits hydrogen chloride (HCl) fumes. 火災の可能性が高い用途では、PVC を使用しない電気ワイヤ絶縁が好まれることがあります。 また、3Dプリント、CNC加工、射出成形などのプロトタイピングや製造工程で材料を溶かす際にも、煙が発生することがあります。 クロロベンゼンのようなさまざまな塩素化炭化水素ガスの製品安全データシート (MSDS) を見て、専門メーカーと生産プロセスについて話し合うことをお勧めします。

ポリ塩化ビニルの長所とは何ですか。

PVC には一連の重要な長所があり、市場で最も人気があり広く使われているプラスチックとしてその位置を固めてきました。 これらの利点は下記のものを含んでいる:

1. Polyvinyl Chlorideは容易に利用でき、比較的安い。
2. Polyvinyl Chlorideは他のプラスチックと関連して非常に密、こうして非常に堅く、衝撃変形に非常によく抵抗する。
3. ポリ塩化ビニルに顕著な引張強さがある。
4. ポリ塩化ビニルは化学薬品およびアルカリに非常に抵抗力がある。

PVCの利点は世界中で最も使用されたプラスチックの1つとして位置を固めるのを助けた。 しかし、それは広く効果的で人気があるにもかかわらず、あなたはmaterial.

What are the Disadvantages of Polyvinyl Chloride?

PVCがそれを使用して動作するように望ましい材料となる利点のホストを持っていますが、注意を取るためにいくつかの理由がある。 ポリ塩化ビニルを使用する際に考慮しなければならないデメリットは以下の通りです：

1. ポリ塩化ビニルは熱安定性が非常に悪いです。 このため、高温で材料を安定させる添加剤は、通常、生産時に材料に加えられます。
2. ポリ塩化ビニルは、溶けたり火にさらされると有毒ガスを放出します。

いくつかの欠点がありますが、ポリ塩化ビニルは全体的に優れた材料です。 特に建設事業には有用な資質のユニークなブレンドを持っています。 この材料の欠点に注意し、それを考慮することで、今後のプロジェクトでこの材料を効果的に使用できるように、効果的にナビゲートし、補うことができます。

ポリ塩化ビニルの特性とは何ですか。

(C2H3Cl)m2 500 °F (100 – 260°C) ***

※標準状態（25℃、100kPa時）

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