PVC木材プラスチック複合材料におけるCPEの役割
CPEとPVCを混合したプラスチック製のドアや窓を使用することで、弾性、靭性、低温性能が大幅に向上し、耐候性、耐熱性、化学的安定性も良好になります。
PVC樹木プラスチック複合材料は、主にPVC樹脂と充填剤で構成されています。植物繊維との複合化、配合技術の調整、改質剤CPE（塩素化ポリエチレン）による物理的混合改質（増分効果と改質効果）により、製品の硬度、剛性、強度、耐熱性、難燃性（物理的特性要件の許容範囲内で、CPEの塩素含有量が高いほど難燃効果が向上）、引張強度の増加、PVCの脆性およびクリープ耐性の向上を実現できます。
PVC木材プラスチック複合材料の押出成形メカニズムは、通常のプラスチック材料とは大きく異なります。植物繊維の主成分はセルロースであり、セルロースには多数の水酸基が含まれています。これらの水酸基は分子間水素結合を形成し、植物繊維に強い極性と吸水性をもたらします。一方、ほとんどの熱可塑性材料は非極性で疎水性であるため、両者の相溶性は極めて低く、界面での結合力は小さく、植物繊維の充填量が多いため、材料の流動性と加工性が低下し、混練や押出成形が困難になります。したがって、木材プラスチック複合材料の配合を改良することは、成形加工性および製品性能の向上に大きく貢献しています。
CPEはもともとPVC改質剤として急速に開発され、改質PVCは現在でもCPEの最も重要な応用分野の一つです。CPEは優れた充填性を持ち、様々な充填剤を添加することで、引張強度、圧縮強度、永久変形性を向上させ、コストを削減することができます。また、改質PVCの利用価値も向上します。
CPE改質ソフトウェアおよび硬質PVC製品では、PEやPPなどの他のポリマーと比較して、難燃効果が特に顕著です。多くの硬質PVC製品は、塩素含有量36%のCPE改質剤で改質されており、その最大の衝撃強度は、ポリエチレン主鎖上に塩素原子がランダムに分布したCPEによって得られるのが一般的です。したがって、この改質剤は、加工性、分散性、および衝撃強度の面で大幅な改善をもたらします。
電線絶縁層、タイヤ、ベルトへのCPEの適用
CPE分子は二重鎖を含まないため、耐候性、難燃性、PVCよりも優れた熱安定性、低コスト、優れた性能を備えています。芳香族炭化水素およびハロゲン化炭化水素に可溶、脂肪族炭化水素には不溶、170℃以上で分解し、塩化水素ガスを放出します。安定した化学構造、優れた耐老化性、難燃性、耐寒性、耐候性、無着色、耐薬品性、耐オゾン性、電気絶縁性、良好な相溶性および加工性を備え、PVC、PE、PS、ゴムとブレンドして物性を向上させることができます。
CPEは、一連の優れた特性を持つ新しいタイプの合成材料です。PVCプラスチックの優れた耐衝撃性改質剤であり、総合特性に優れた合成ゴムです。用途範囲が非常に広く、ケーブル、電線、ホース、テープ、ゴムおよびプラスチック製品、シーリング材、難燃性コンベヤベルト、防水膜、フィルム、各種プロファイル材料などの製品に広く使用されています。CPEは、ポリプロピレン、高圧および低圧ポリエチレン、ABSなどとブレンドして、これらのプラスチックの難燃性、耐老化性、印刷性能を向上させることもできます。CPEは、エチレン、ポリエチレン、1,2-ジクロロエチレンのランダム共重合体とみなすことができます。その分子鎖は飽和しており、極性塩素原子がランダムに分布しています。優れた物理的および化学的特性により、機械および電気、化学、建築材料、鉱業などの産業で広く使用されています。 CPEは、耐熱性、耐オゾン性、耐候性、耐老化性がほとんどのゴムよりも優れており、耐油性はニトリルゴム（ABR）、ネオプレン（CR）よりも優れており、耐老化性はクロロスルホン化塩化ビニル（CSM）よりも優れています。また、耐酸性、耐アルカリ性、耐塩性などの腐食性があり、無毒で難燃性があり、爆発の危険性もありません。
インクにおけるCPEの応用
塩素化ポリエチレンは射出成形および押出成形によって加工できます。ただし、塩素化ポリエチレンは塩素原子を多く含むため、組成と性能の安定性を保つために、成形前に一定量の熱安定剤、酸化防止剤、および光安定剤を添加する必要があります。低塩素化塩素化ポリエチレンは、回転成形およびブロー成形にも使用できます。
現在、塩素化ポリエチレンは、プラスチック製品業界では主にPVC、HDPE、MBSの改質剤として使用されています。ポリ塩化ビニル樹脂に一定割合のCPEを混合した後、一般的なPVC加工装置を使用して、パイプ、プレート、電線絶縁被覆、プロファイル、フィルム、シュリンクフィルムなどの製品に押し出すことができます。また、コーティング、圧縮成形などのプラスチック、ラミネート、接着などにも使用できます。PVCおよびPEの改質剤として使用すると、製品性能が向上し、PVCの弾性、靭性、低温性能が向上し、脆化温度が-40℃まで低下します。耐候性、耐熱性、化学的安定性も他の改質剤より優れています。PEの改質剤として使用すると、製品の印刷性、難燃性、柔軟性が向上し、PEフォームの密度が増加します。
塩素化ポリエチレン樹脂は、一連の優れた特性を持つ新しいタイプの合成材料です。PVCプラスチックの優れた耐衝撃性改質剤であり、総合特性に優れた合成ゴムです。用途が非常に広く、ケーブル、電線、ホース、テープ、ゴムおよびプラスチック製品、シーリング材、難燃性コンベヤベルト、防水膜、フィルム、各種プロファイル材料などの製品に広く使用されています。CPEは、ポリプロピレン、高圧および低圧ポリエチレン、ABSなどとブレンドして、これらのプラスチックの難燃性、耐老化性、印刷性能を向上させることもできます。CPEは、エチレン、ポリエチレン、1,2-ジクロロエチレンのランダム共重合体とみなすことができます。その分子鎖は飽和しており、極性塩素原子がランダムに分布しています。優れた物理的および化学的特性により、機械および電気に広く使用されています。
化学、建築材料、鉱業。CPEは耐熱性、耐オゾン性、耐候性に優れ、耐老化性はほとんどのゴムよりも優れており、耐油性はニトリルゴム（ABR）、ネオプレン（CR）よりも優れており、耐老化性はクロロスルホン化塩化ビニル（CSM）よりも優れています。また、耐酸性、耐アルカリ性、耐塩性などの腐食性にも優れ、無毒性、難燃性、爆発の危険性もありません。
主な用途：電線・ケーブル（炭鉱ケーブル、ULおよびVDE規格に準拠した電線）、油圧ホース、自動車用ホース、テープ、ゴムシート、PVCプロファイルパイプの加工、磁性材料、ABSの加工など。
フィルムにおけるCPEの応用
1. ゴムやプラスチックに使用される可塑剤や酸化防止剤は、半硬質および軟質のPVC、特に射出成形品や二次加工品においてより効果的です。CPEをPVC可塑剤として使用すると、退色、移行、抽出がなく、耐オゾン性、耐腐食性、良好な相溶性があります。フィルム、人工皮革、靴底、ホースなどの製造において、製品の柔軟性、着色性を向上させ、耐用年数を延ばすことができます。油田向けの耐腐食性パイプライン、電線、板、プレス部品の製造に使用され、他の改質PVCよりも30%〜40%安価です。CPEをPEやPPとブレンドすることで、難燃性、耐寒性、耐衝撃性を備えた発泡体を作ることができ、その性能はポリウレタンやポリスチレンフォームよりも優れています。CPEをABS、AS、PSなどの永久可塑剤として使用することで、家電製品の筐体、ライナー、自動車部品、電子・電気アクセサリー、難燃性テープなどの製造コストを削減できます。
2. ゴム複合材料への使用 CPEは、優れた性能を持つ特殊な合成ゴムで、特に耐熱性、難燃性、電気特性に高い要求がある電線やケーブル、高難燃性コンベヤベルトに適しています。また、石油パイプライン、建築用防水膜、化学機器のライニングなどにも使用できます。CPE弾性基材から作られた加硫ゴムは、耐摩耗性、誘電特性、耐熱性、耐老化性、耐油性などの点でネオプレンよりも優れています。ゴムと同様に、ネオプレンやニトリルゴムよりもコストが低く、電線・ケーブル業界、自動車部品、高温耐油ホース、ホースなどに使用できます。CPEの耐ガス性は塩素化ゴムと同程度です。さらに、CPEはさまざまなゴム製品にも広く使用されています。
3. CPEブレンド CPE/スチレン/アクリロニトリル共重合体は、高い耐衝撃性、難燃性、耐候性、耐低温性を有し、その用途はABSと競合できる。CPE/スチレン/メタクリル酸共重合体は、高い耐衝撃性、透明性、耐候性を有する。CPEをNBRとブレンドすることで、NBRの様々な総合特性を向上させることができ、耐油性ゴムホースの製造に使用できる。CPEはSBRと併用してゴムホースや防水膜の製造に使用でき、汎用ゴムと併用することで、レインクロス、カラー自転車タイヤ、難燃性エアダクト、ケーブルなどのゴム製品に使用できる。日本では、CPEは主にゴムやプラスチック材料とブレンドされ、加工性、製品の外観、内部品質の向上に使用されている。CPEの生産量の増加と加工技術の向上に伴い、寸法安定性に優れたCPE/EVAブレンドも製造可能となり、低温保存プレートの製造に使用されている。 CPE（塩素化スチレン）は、電気絶縁体、難燃性発泡体、コーティング剤などの製造に使用されます。
4. 特殊コーティングおよび防水膜用のCPEは、防食コーティング、防汚コーティング、防水コーティングなどの特殊コーティングに加工でき、他のコーティングの代替として使用できます。CPE/PVCを混合して作られる防水膜は、中級防水材です。耐候性、耐オゾン性、難燃性は高級エチレンプロピレンゴム膜と同等で、低コストで施工性能も良好です。CPEを一般的な溶剤に溶解すると、防食コーティングを作ることができます。CPEをアスファルトなどと混合すると、より高性能な屋根防水コーティングの製造によく使用されます。
5. 高塩素化ポリエチレン 高塩素化ポリエチレンは塩素含有量が61%～75%です。硬質で耐熱性、高強度のガラス状製品であり、優れた特性を持つフィルム形成材料です。アルキド塗料、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂などと混合して、化学的安定性に優れた防食コーティングを作ることができます。難燃性、耐食性、耐候性、弾性は塩素化ゴムよりも優れています。塩素化ゴムの代替品です。高塩素化ポリエチレンは金属やコンクリートへの接着性が優れているため、これらの材料に対して効果的な保護効果を発揮します。高塩素化ポリエチレンは無機顔料や有機顔料との混和性が優れているため、難燃コーティングを作るのに使用できます。
6．その他の用途 燃料油にCPEを添加すると凝固点を下げることができ、ギアオイル添加剤として添加すると耐圧性を向上させることができます。切削油や掘削油にCPEを添加すると工具の寿命を延ばすことができます。さらに、CPEは皮革柔軟剤や印刷インクの増粘剤などにも使用されており、その用途範囲は拡大し続けています。
プラスチック製造においてCPEを添加する役割は何ですか？
塩素化ポリエチレン（CPE）は飽和ポリマー材料で、外観は白色粉末、無毒無臭で、耐候性、耐オゾン性、耐薬品性、耐老化性に優れ、耐油性、難燃性、着色性も良好です。靭性も良好（-30℃でも柔軟性あり）、他のポリマー材料との相溶性も良好、分解温度が高く、分解してHClを生成し、HClはCPEの脱塩素反応を触媒することができます。塩素化ポリエチレンは、高密度ポリエチレン（HDPE）を塩素置換反応によって製造するポリマー材料です。構造や用途によって、塩素化ポリエチレンは樹脂型塩素化ポリエチレン（CPE）とエラストマー型塩素化ポリエチレン（CM）に分類されます。熱可塑性樹脂は単独で使用されるだけでなく、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリエチレン（PE）、ポリプロピレン（PP）、ポリスチレン（PS）、ABS、さらにはポリウレタン（PU）とブレンドすることもできます。ゴム産業において、CPEは高性能・高品質の特殊ゴムとして使用できるほか、エチレンプロピレンゴム（EPR）、ブチルゴム（IIR）、ニトリルゴム（NBR）、クロロスルホン化ポリエチレン（CSM）などの他のゴムとのブレンドにも使用できます。
