塩化ビニルの定義とは？用途やメリット・デメリットなどを詳しく解説
先生、塩化ビニルってどんなものですか？
地球環境の専門家
塩化ビニルとは、ポリ塩化ビニルの通称で、プラスチックの一種です。塩化ビニル樹脂とも呼ばれます。
どんな特徴があるんですか？
地球環境の専門家
塩化ビニルは、軽量で丈夫であり、耐水性や耐薬品性が高いのが特徴です。そのため、さまざまな製品に使用されています。
塩化ビニルとは
「塩化ビニル」は、正確には塩化ビニル（クロロエチレン）のモノマー CH2=CHCl を指しますが、日本では、それが高分子化合物（ポリマー）になったポリ塩化ビニル（PVC）[-CH2-CHCl-]n の慣用名として用いられることが多くなっています。そこで、この記事では、ポリ塩化ビニルの慣用名としての塩化ビニルについて解説します。
ポリ塩化ビニル（以下、塩化ビニル）の歴史
ポリ塩化ビニル（以下、塩化ビニル）は、エチレンと塩素から作られる合成樹脂で、プラスチックの一種です。非常に汎用性が高く、さまざまな製品に使用されています。塩化ビニルは、1872年にドイツの化学者オイゲン・バウマンによって初めて合成されました。しかし、当時は加工が難しく、実用化には至りませんでした。
その後、1920年代になって可塑剤の発見などにより加工技術が進歩し、量産が可能となり、さまざまな製品に使用されるようになりました。塩化ビニルは、耐薬品性、難燃性、耐摩耗性に優れており、軽量で加工しやすいという特徴を持っています。また、比較的安価であるため、現在では世界で最も広く使用されているプラスチックの一つとなっています。
塩化ビニルの用途
塩化ビニルは、その優れた特性から、生活のさまざまな場面で幅広く利用されています。主に、パイプ・窓枠・床材・自動車部品・電気配線・食品包装など、さまざまな製品に使用されています。
塩化ビニルのパイプは、軽量で耐久性・耐薬品性に優れており、水道管や排水管、電気配線用管など、さまざまな配管に使用されています。
塩化ビニルの窓枠は、気密性と断熱性に優れており、住宅やビルなどの窓枠として広く使用されています。
塩化ビニルの床材は、耐久性に優れており、病院や学校、オフィスなどの公共施設や、住宅の床材として広く使用されています。
塩化ビニルの自動車部品は、軽量で耐久性に優れており、車体の外装部品や内装部品、電気配線部品など、さまざまな部品に使用されています。
塩化ビニルの電気配線は、絶縁性と難燃性に優れており、電線・ケーブルの被覆材として広く使用されています。
塩化ビニルの食品包装は、透明性と耐湿性に優れており、食品の鮮度を保つために広く使用されています。
塩化ビニルのメリット
自動車のパーツや建材など、強度と耐久性が求められる用途に使用されています。
* 軽量
輸送や設置が容易です。
* 成形しやすい
さまざまな形状の製品を製造することができます。
* 低コスト
コスト削減にも貢献します。
* 耐薬品性が高い
* 難燃性がある
化学工業や電気工業など、薬品や火気にさらされる用途に使用されています。
* 絶縁性がある
電気配線やケーブルの被覆材としても使用されています。
塩化ビニルのデメリット
塩化ビニルは安価で用途の広いプラスチックですが、いくつかのデメリットがあります。
第一に、塩化ビニルの製造工程では、原料となる塩化ビニルモノマー（ビニルクロリド）の取り扱いに注意が必要です。塩化ビニルモノマーは発がん性が指摘されており、適切な管理が求められます。
第二に、塩化ビニルは燃焼すると塩化水素などの有毒ガスを発生します。これらのガスは、呼吸器系や皮膚を刺激する可能性があります。
第三に、塩化ビニルは自然界では生分解されにくく、環境中に長期間残留します。これは、海洋生物や野生動物に悪影響を及ぼす可能性があります。
第四に、塩化ビニル製品には可塑剤や安定剤などの添加物が含まれており、これらの添加物は時間の経過とともに劣化・溶出することがあります。劣化すると、塩化ビニルは脆くなり、破損しやすくなります。
最後に、添加物の種類が多様であることなどから、塩化ビニルのリサイクルには技術的な課題があります。そのため、廃棄された塩化ビニルの一部は、焼却処理や埋め立て処分されています。
塩化ビニルのリサイクル
塩化ビニルは、その耐久性と汎用性の高さから幅広い製品に使用されていますが、廃棄後の処理が課題となっています。
使用済み製品を粉砕・洗浄し、再生原料として再利用する方法です。再生原料は、新しい塩化ビニル製品の製造に使用することができます。
* ケミカルリサイクル（化学的リサイクル）
使用済み製品を化学的に分解し、塩化ビニルモノマーや他の化学物質を回収する方法です。回収された塩化ビニルモノマーは、新しい塩化ビニル製品の製造に使用することができます。
* サーマルリサイクル（エネルギー回収）
使用済み製品を焼却してエネルギーを回収する方法です。焼却によって得られた熱を、熱エネルギーや電気として利用します。
塩化ビニルをリサイクルすることで、廃棄物の削減や資源の有効活用に貢献することができます。特に、日本においては、塩化ビニルのリサイクルは比較的進んでいます。なお、塩化ビニルを不完全燃焼させた場合には、ダイオキシン類を発生させる可能性があるため、焼却処分には注意が必要です（現在のごみ焼却施設は、高温で完全燃焼できる仕組みが整備されており、ダイオキシン類の発生は大幅に抑えられています）。
