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塩ビ(ポリ塩化ビニル・PVC)加工素材のワンポイント講座


塩ビ(ポリ塩化ビニル・PVC)加工

●ポリ塩化ビニルとは
ポリ塩化ビニル、または塩化ビニル樹脂とは、一般的な合成樹脂の1つで、塩化ビニルを重合したものです。
一般に塩化ビニール、塩ビ、ビニールなどと呼ばれています。
軟質ポリ塩化ビニルは、ソフトビニール、ソフビとも呼ばれています。
加工性はプラスチック素材の中でも特に優れており、五大汎用樹脂として最も多用される素材です。

硬質な製品にも使用されており、硬質な製品の素材としての塩ビは、強度や耐候性に優れます。
ちなみに軟質プラスチックとして使用された場合も高い耐候性と強度があります。
塩ビは、硬質軟質の両方の素材として高い強度を誇るため、幅広い用途に使用されています。

●塩ビの長所
・軽い
塩ビの比重は硬質で1.35~1.45軟質で1.16~1.35と非常に軽い素材で、取り扱いが容易です。

・高耐久
硬質塩ビの強さは、アルミと同程度です。そのため内外圧・曲げ・衝撃などに対して十分な機械的強度を持っています。

・優れた耐薬品性
耐薬品性に優れており、ほとんどの酸・アルカリ・塩類等に浸されることはありません。
汚水中の酸・アルカリにも影響されず、更に硫化水素による劣化もありません。
また、芳香族系炭化水素類、ケトン類、環状エーテル類には溶解しますが、これら以外の有機溶剤には溶けにくい特徴があります。

・優れた耐食性
耐食性能に優れており、金属管のようにサビたり腐食することはありません。
酸性土壌による腐食もなく、埋設されると長期にわたって当初の性能を発揮します。
硬質塩ビパイプの耐用年数は50年以上ですが、最長35年間土中に埋設して使用されていたものも、劣化せずに未使用品と同等の強度を示しました。

・摩擦が小さい
塩ビパイプの内面は滑らかで摩擦抵抗が他素材の同サイズのパイプ比べ小さいです。
そのためパイプ内の流量も多くなります。
流れやすいという条件から、錆・水垢の発生や、汚物の付着が少なく長期間の使用しても効率の良い通水を期待することができます。

・電気を通さない
絶縁性・耐電圧性に優れています。
そのため誘電損失が大きく、高周波溶着溶着が可能で二次加工が容易です。
誘電損失とは電気エネルギーが熱エネルギーとして失われる現象のことで、この場合絶縁体の塩ビの中で電気エネルギーが蓄積され熱として放出されることを意味しています。

・安い
他の材質に比べると、価格が安価です。
軽量であること、加工が容易なことから、運送費、加工費、維持費、管理費など他の素材に比べて最も費用を抑えることができます。

・燃えにくい
樹脂の中でも難燃性が高く燃えにくい素材です。塩ビ製品を燃焼させると発生する熱分解ガスの塩化水素が燃焼連鎖反応を停止させ、また空気中の酸素から塩ビ製品の表面を遮断し、燃焼の継続を防ぎます。

・疲れ強い
素材には繰り返し何らかの応力を受けることによって疲労が蓄積されます。
すると強度がが低下してしまうのですが、塩ビはこの疲労に強く強度が低下しにくい素材です。

●塩ビの短所
・低温状況下で脆い
基本的に高耐久ですが、5°C以下の状況になると衝撃値が急速に低下し、割れやすくなってしまいます。

・熱、太陽光に弱い
塩ビは熱伝導率が小さく、線膨張率が大きい素材です。
そのため太陽光を浴び続ける等、熱を帯び続ける状況にあると表面が伸びて曲がり、反りの原因となります。加熱すると65℃から85℃で軟化します。
また太陽光に含まれる紫外線は塩ビの表面を酸化させ、白化します。

・有機溶剤に弱い
シンナーやアセトン等の芳香族炭化水素に溶けてしまいます。

・応力集中による強度低下が起こる
穴やキズ等があると、応力が加わった時にそこに力が集中して割れや破損の原因となります。

塩ビ(ポリ塩化ビニル・PVC)の用途

塩ビは、上記で述べたような多くの利点がありながら、非常に値段が安いため、私たちの身の回りで目にすることのある多くの製品(日用品から建設設備に使われるようなもの)まで幅広く使用されています。
塩ビという素材は可塑剤という薬品を添加することで、自由に樹脂の硬さを変更することができるという他の樹脂とは違った利点があります。
この利点を活かして、地中にある、水道管のような硬いもの、ラップのような柔らかいものまで加工することが可能になっています。

弊社でも、多くの塩ビを加工してきた実績があります。
手のひらに乗るサイコロのようなサイズのようなもの、透明色と絶縁の特性を利用して機械のカバーとしてつかわれるような大きなサイズまで塩ビで加工をしてきました。また、加工無しの切り板での販売もしています。

塩ビは接着や溶接も可能な材質のため、様々な形状に加工することが可能で、いくつかの部品を組み合わせ、さらに器具を取り付けることで、ケースや棚のような製品に加工することも塩ビなら可能です。
さらに、塩ビは耐熱温度が低いため、熱して柔らかい状態にすることで、容易に曲げるというような変形させることも可能で、レールやフレームのような形状にも加工することできます。

塩ビ(ポリ塩化ビニル・PVC)加工、樹脂加工・プラスチック加工は湯本電機にお任せ下さい。
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