CPVCとPVC 成形プロセスの違い

PVCの成形プロセスと比較しながら、CPVC成形(押出成形・射出成形・異形押出成形)の注意事項や推奨する成形機の設定を紹介します。

CPVC成形にPVC用成形機を使用できるか?

CPVCとPVCの成形工程は非常に良く似ています。

押出成形(extrusion molding)・射出成形(injection molding)などのCPVC成形工程では、一般的にPVC成形用の設備や工具を使用することが可能です。
ただし、素材特性にあわせた適切な温度設定・スクリューなどの成形機設定が必要となります。

積水化学は、自らも管材メーカーとしての側面を持ち、押出・射出など成形分野に高い技術力を保有しています。CPVCコンパウンドの販売だけでなく、お客様である成形メーカーに対して成形分野の技術サポートも行っています。

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CPVCコンパウンド(粉/ペレット)

成形(写真は押出成形の事例)

CPVC成形品(パイプなど)

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CPVCとPVCの加工上の違いは?

PVCとCPVCとの主な違いは、熱安定性と粘度にあります。

熱安定性

CPVCは適度な熱を加えなければ溶融せず、優れた物性は発揮されません。一方で過度な高温にさらされると分解してしまいます。

右図は、PVCとCPVCの結晶融点を図示した参考資料です。

キーポイント

PVCとCPVCでは熱安定性が異なります:

  • CPVCの成形機内での滞留時間をできるだけ短くしなければなりません。
  • 温度設定は、材料の溶融とゲル化を確実にするために重要です。
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参考資料であり、内容を保証するものではありません。

粘度(流動性)

一般にCPVCの粘度はPVCよりも高くなります。

PVCの場合、単純に重合度の高低で粘度(=K値)を設定します。
一方のCPVCの場合は、重合度と塩素化度の組み合わせで粘度(=K値)を設定します。

キーポイント

   スクリューと金型の構造は重要な要素です。成形設備はCPVC成形に適したものである必要があります。

   スクリューにはせん断発熱が発生します。そのため、材料を適切な温度に保つための温度調整が必要となります。

成形工程の違い(CPVC対PVC)

押出成形の場合

PVCCPVC
二軸押出機スクリューモーター:高トルク
スクリュー:パラレル φ60-170
      コニカル φ50-85
スクリューモーター:高トルク
スクリュー:パラレル φ60-135
      コニカル φ50-70
スクリュー回転数PVCより低い
条件(バレル温度)300 – 340℉340 – 410℉
金型タイプステンレス鋼ステンレス鋼
少量(流路部)
金型角度:鋭角
*参考値を保証するものではありません。

射出成形の場合

PVCCPVC
射出機スクリューモーター:高トルク
バレル冷却機構:送風機
スクリューモーター:高トルク
バレル冷却機構:送風機
バレルゾーン:4〜5ゾーン
ノズル:ショートノズル、φ:PVCより大
スクリュー回転数9-14 m/秒8-13 m/秒
(PVCより低い)
条件(バレル温度)320 – 365℉320 – 392℉
条件(保持圧力)100 – 170 MPa100 – 170 MPa
金型タイプステンレス鋼
ゲート:ダイレクトゲート
ステンレス鋼
ゲート:ダイレクトゲート
*参考値を保証するものではありません。

異形押出成形の場合

PVCCPVC
一軸押出機一軸押出機
スクリュー:ダルメージスクリュー、
フルフライトスクリュー
一軸押出機
スクリュー:フルフライトスクリューを推奨
(ダルメージスクリューも可)
L/D = 22 – 25
圧縮比:2.5 – 3.2
スクリュー回転数15~rpm(65mmシングル)15–25 rpm (65 mmシングル)
条件(バレル温度)284 – 338℉300 – 370℉
金型タイプステンレス鋼ステンレス鋼
*参考値を保証するものではありません。

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