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| ◆ポリ塩化ビニル◆ |
俗称として、一般に「ビニール」もしくは「塩ビ」と呼ばれているのがポリ塩化ビニルです。ポリ塩化ビニルの製法にはアセチレン法、EDC法、オキシクロリネーション法、ナフサ分解組み合わせ法、等があげられますが、最近では石油化学の発展とともにエチレンが安価に供給されるため、エチレンを原料とする製造法(EDC)が採用されています。ポリ塩化ビニルは加工時の流動性が悪く、熱安定性も低いので、安定剤、可塑剤を添加して使用します。更に適当な物性を与えるため滑剤、顔料、補強剤、充填剤などの助剤を添加します。
以下は、簡単なその目的です。
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- ◇安定剤
- 光や、熱に対する安定性を向上するため配合されるものである。食品容器に使用されるものは、アメリカの FDA(食品薬品局)や EC諸国の衛生規制と毒性実験データをもとにして、塩化ビニル食品衛生協議会の安全処方に関するリストが作成され採用されている。
- ◇可塑剤
- 加工性を改善するとともに、製品に柔軟性を与えるために、加えられる。それにより、可塑剤が0〜5%と少ない硬質ポリ塩化ビニルから、可塑剤が30〜50%の軟質ポリ塩化ビニルなどの製品を得ることが出来る。
- ◇滑剤
- 溶融した樹脂と加工機の金属接触面との摩擦を少なくし、滑りやすくすると同時に樹脂内部の摩擦による発熱を防ぐ。
- ◇顔料
- 顔料としては無機顔料、レーキ顔料、有機顔料等が使用され、製品の着色をする。
- ◇補強剤
- ゴム状物として割れやすい塩ビに加えられる。割れを防いだり、低温でのもろさを改善したりする。
- ◇充填剤
- 塩ビの場合充填剤を加え、コストダウンをはかることが多い。充填剤には、炭酸カルシウム、チタン白、石綿、雲母、クレー等が使用される。
以上各種の添加剤を必要に応じて選択使用し、その量を加減することによって多種多様の製品を作ることが出来ます。
塩ビフィルムの一般的な性質を低密度ポリエチレンと比べてみると、長所として、
<1>透明性が優れている。
<2>ポリエチレンの可燃性に対して難燃性である。
<3>防湿性がポリエチレンより小さく、可塑剤の量が増すにつれその差が大きい。
<4>ポリエチレンは表面処理をしないと印刷面が剥がれやすいが、塩ビはそのような処理は必要なく、接着剤による接着も可能である。
<5>ガスバリア性や耐油性が大きく、特に無可塑塩ビはかなりよい。
<6>物理的強度がポリエチレンより大きい。
<7>高周波シールが出来る。
短所として、
<1>腰の強さが温度によって著しく変化し、高温では柔らかくなりブロッキング(フィルム同士がくっつき剥がれにくくなること)を起こしやすく低温では硬くなり衝撃に対してもろくなる。
<2>可塑剤による移行(軟質塩ビが他の物体と接触しているとき、可塑剤が他の物質に移っていくこと)し、接触していた物体が汚れたり、あるいは逆に移行した可塑剤が接触していた物体の色素を溶かしだして、塩ビ自身が汚れたり、あるいは両者間の間に粘着が起こるなどのトラブルを起こしやすい。
<3>燃焼時、腐食性の塩化水素ガスを発生し、金属を腐らせたり、焼却炉を痛めたりする。(近年この有毒ガスが問題になり、地球環境問題の見地から使用を自粛する動きも出てきている。)
ポリ塩化ビニルの需要量はアメリカについで世界第二位の実績であり、国内においても全プラスチック中の第二位を占めています。 食品包装用には従来可塑剤の食品への移行性および匂い(臭気)の問題などのためあまり使用されませんでしたが、無可塑塩ビの開発により、食品包装としての需要が多くなっています。
無可塑塩ビは腰が強く、透明性が大で、光り安定性がよいこと、可塑剤移行の欠点がないこと、匂いの問題が少なくなり、耐油性や、気体、水蒸気の透過に対する抵抗性が向上し、柔軟性に対する温度の影響が少ないなど、従来の軟質塩ビの持つ欠点が改善されています。
したがって食品包装材料としてのこの無可塑塩ビは、世界的に注目され、色々なタイプの無可塑塩ビが開発され、食品のフィルム包装やカップ包装の分野に伸びています。
ポリ塩化ビニルのシートとしての包装用途は、過半数が、真空成形法によって作られた軽量容器や緩衝と固定との役目を同時にはたす内装材料用です。その他一般用途としては、シャワーカーテン、テーブルクロス、レインコート、玩具など、広い範囲の用途に用いられます。
その他、電気絶縁性、不燃性、耐水耐油性などに優れているため、電線、ケーブル被覆の用途に使用されています。また、無可塑かあるいはごく少量の可塑剤を含む硬質塩化ビニルは、水道用、化学工業用のパイプ、建築用の板材などに使用されています。
(塩ビ容器には添加剤により毒性のあるものが内容物に移行する場合があります。そのため衛生科学的規制は、厚生省告示178号により材質試験、溶出試験などを規定することによりなされています。)
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