塩ビパイプは水道管や排水管などで使用されているわたしたちの生活に身近な素材の一つです。塩ビパイプはポリ塩化ビニルというプラスチック素材から作られており、ポリ塩化ビニルはプラスチックの中でも汎用性の高い4大プラスチックに選ばれるほど便利な特徴を持っています。
プラスチックの耐熱温度について以前のブログで紹介しましたが、今回はその中でもやや耐熱性が低いポリ塩化ビニルに着目して、特徴や注意点をまとめます。耐熱温度が低いプラスチックを扱う際に気を付けたいことや、シンクにお湯を流すのはOK？NG？について詳しく解説していきます。
＜目次＞
ポリ塩化ビニルの特徴
ポリ塩化ビニル（Polyvinyl chloride、PVC）は、プラスチックの一種であり、さまざまな用途で利用されている素材の一つです。ポリエチレン（PE）、ポリプロピレン（PP）、ポリスチレン（PS）とともに4大汎用プラスチックと呼ばれ、身の回りに広く用いられています。
まずは、ポリ塩化ビニルの性質と特徴を押さえていきましょう。
＜ポリ塩化ビニルの性質と特徴＞
| 耐熱性 | △ | 耐熱温度は60℃〜80℃と低く、高温での使用には不向きです。 |
|---|---|---|
| 耐候性 | ◎ | ポリ塩化ビニルは耐候性があり、外部環境の影響に強い特性があります。これは、屋外での利用や建築材料としての使用に適していることを示します。 |
| 耐薬品性 | ◎ | 化学薬品に対する耐性があります。 多くの種類の酸、アルカリ、油脂に対して安定性があります。 |
| 難燃性 | ◎ | ポリ塩化ビニルは難燃性があり、自己消火性を持っています。火災の際に発生する有害なガスを最小限に抑えることができます。 |
| 絶縁性能 | ◎ | ポリ塩化ビニルは優れた絶縁材料として機能し、電気配線や電気機器の外装などに広く使用されています。 |
| 加工性 | 〇 | 比較的柔軟で、簡単に成形、切削、加工できます。これにより、異なる形状や用途に適した製品を生産することができます。 |
| コスト効果 | 〇 | 原料の調達が容易で、製造コストが比較的低いため、経済的な材料として広く使用されています。 |
| 再利用性 | 〇 | 再生可能な素材で、リサイクルが可能です。ただし、ポリ塩化ビニルは塩素を主成分とするため、製造や廃棄の際に環境への影響が懸念されることもあります。そのため、持続可能な製造方法やリサイクル技術の進化が求められています。 |
ポリ塩化ビニルはこんなところに使われています
前述のように、汎用性に優れた特徴が多いポリ塩化ビニルは、さまざまな製品や材料に広く利用されています。以下にポリ塩化ビニルを使用して製造される代表的なものを紹介します。
パイプと配管
水道管、排水管、電気配線管などの配管システムに広く使用されています。「塩ビパイプ」と呼ばれることが多く、柔軟性、耐久性、および腐食に対する抵抗性が特徴です。
建築材料
ポリ塩化ビニルは建築材料としてもよく使われており、窓枠、ドア、サイディング、屋根材、フローリングなどに使用されます。耐候性と耐久性が求められる場面で活躍する素材だということがわかります。
電線およびケーブルの絶縁材
絶縁性の高さを活かし、電線やケーブルの外装に使用されています。電気工学分野でもよく利用される便利な素材です。
包装材料
シート状に加工されたポリ塩化ビニルは包装材料として使用され、食品包装や産業用包装などによく使われています。
衣料品・家庭用品
ポリ塩化ビニルでコーティングされた生地は、防水性や耐候性が求められるアウトドアウェアやレインコート、傘などに使用されています。カーテン、おもちゃ、クレジットカードなど身近な家庭用品にもポリ塩化ビニルが溢れています。
医療機器
柔軟性があり、表面が滑らかな特性を活かして、医療機器や医療用具でも利用されています。点滴チューブや手術用のカバーに使用されることがあります。
塩ビパイプの耐熱性と注意点
ここからはポリ塩化ビニルの体表的な製品である「塩ビパイプ」の注意点をまとめます。
塩ビパイプの耐熱性
一般的なポリ塩化ビニルは、比較的低い耐熱性を持っています。一般的な使用条件では、約60〜80度の範囲での使用が推奨されており、この温度範囲を超えると、変形する可能性があります。
したがって高温条件での使用には制限があり、高温の環境での使用や高温の流体に触れる可能性がある場合は、他の材料や合成樹脂がより適しているシーンも見受けられます。
ただし、ポリ塩化ビニルは一般的に配管や電気絶縁材料などの多くの用途においては、十分な耐熱性を備えています。使用目的によっては問題ない場合もありますが、高温での使用が要求される場合には、材料選定時に検討が必要です。
塩ビパイプのその他の注意点
対紫外線への対策
塩ビパイプの中には、ポリ塩化ビニルの耐候性のJIS基準をクリアせず、長期間の直射日光や屋外での使用においては劣化が起こる可能性があるものも。必要に応じて紫外線安定剤が添加された製品を選択するか、別の素材で保護する必要があります。
対薬剤への対策
一部の薬品や有機溶剤に対しては耐性がありますが、全ての薬品に対しては適していません。使用する環境によっては、耐性を確認する必要があります。
火災時の有害物質放出
ポリ塩化ビニルは燃焼時に有害な塩化水素ガスを発生させる可能性があります。このため、防火対策が必要な場所では他の材料が選ばれることがあります。
シンクにお湯を流す際は、流水と一緒に or 冷ましてから
一般的な塩ビパイプは、耐熱温度が60℃〜80℃なので、高温のお湯を継続的に流す場合や、一時的に非常に高温な水を通す場合には注意が必要です。熱いお湯を流すことは、パイプの変形や劣化を引き起こし、一般的に20年〜30年といわれているパイプの寿命を縮めかねません。
熱いお湯を流す必要がある場合は、流水と一緒に流したり、十分に冷めてから流したりと高温になりすぎない様に注意しましょう。少量であれば排水溝からパイプに流れるまでに冷める可能性もありますが、自身で判断しにくいため水道水と一緒に流す癖をつけましょう。
付録：塩ビパイプに関する試験
最後に、塩ビパイプに関する性能試験について、以下の2つの試験方法を紹介します。JIS K 6742「水道用硬質ポリ塩化ビニル管 」では、性能を測定するための試験方法が規定されています。
①耐衝撃性試験
ハンマーを用いて試験片に衝撃を与え、衝撃に対する強さ（耐衝撃性）を測定する試験。
②ビカット軟化温度試験
プラスチックの耐熱性を評価する試験。試験片に負荷をかけた状態で温度を上げ、急速に軟化し始める温度を測定します。
安田精機ではこれらを測定できる試験機を製作しています。試験について気になる方は下記ページをご覧ください。
まとめ
わたしたちの生活に身近な塩ビパイプは、熱にやや弱い特徴があり、シンクにお湯を流す際には注意が必要だということがわかりました。表からは見えない水道管ですが、変形や劣化を防ぐために熱いお湯を流す際には「流水と一緒に」または「冷ましてから」ということを忘れず、大切に使っていきましょう。
参考：排水口に熱湯を流してはいけない理由！排水管トラブルの予防策を紹介 ／ プラスチック加工における素材の特徴 ～塩ビ（ポリ塩化ビニル・PVC）編～ ／ プラスチックの耐熱温度ってどれくらいなの？身近な疑問を安田精機が解説するシリーズ