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塩化ビニルについての概要、用途、原理などをご説明します。また、塩化ビニルのメーカー11社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。塩化ビニル関連企業の2024年11月注目ランキングは1位:株式会社トクヤマ、2位:高千穂化学工業株式会社、3位:芝軽粗材株式会社となっています。
図1. 塩化ビニルの基本情報
塩化ビニルとは、ビニル基と塩素から構成される有機化合物です。
別名として、クロロエチレン (英: chloroethylene) やクロロエテン (英: chloroethene) が挙げられます。化審法では「第2種監視化学物質」、労働安全衛生法では「特定化学物質第2類物質」「特定第2類物質」に該当します。
また、PRTR法では「第1種指定化学物質」、労働基準法では「疾病化学物質」に該当します。
塩化ビニルはポリ塩化ビニルとして、身の周りで広く使われています。ポリ塩化ビニルとは、塩化ビニルの重合体です。主な用途として、塩化ビニルパイプが挙げられます。
塩化ビニルパイプは、機械的安定性、耐久性、耐クリープ性、接着性に優れています。また、樹脂製品であるにも関わらず、難燃性であることも特徴です。非常に安定した物性のため、上下水道管のほか、工業資材や農業資材、車や家電、医療機器など、幅広い分野で用いられています。
さらに、財布やソファに用いられている合成皮革やレインコートなどでは、軟質のポリ塩化ビニルが材料となっています。
塩化ビニルの融点は−154℃で、沸点は−13℃です。炭素－炭素二重結合が容易に反応し、光や触媒によって重合反応が進行します。
塩化ビニルは発癌性があると勧告されています。1974年に塩化ビニル樹脂を製造していた労働者が、肝血管肉腫によって死亡したためです。そして、疫学調査によって、塩化ビニルの曝露と肝血管肉腫の関連性が確認されました。
それに加えて、ラットを使った動物試験でも用量の増加により、肝血管肉腫の増加が報告されました。以前の日本では、エアロゾルの噴霧助剤に塩化ビニルが使われていましたが、現在では使用禁止になっています。ただし、ポリ塩化ビニルを生産するために、塩化ビニルの製造自体は継続されています。
図2. ポリ塩化ビニルの合成
塩化ビニルはビニル基と塩素を持っており、示性式はCH2=CHClで示されます。モル質量は62.5です。塩化ビニルの単量体は、炭素原子が二重結合を有しています。
塩化ビニルが付加重合すると、ポリ塩化ビニルとなります。なお、ポリ塩化ビニルの示性式は、[-CH2-CHCl-]nです。
図3. 塩化ビニルの合成
直接塩素化法によって、塩化ビニルを合成できます。まず、触媒に塩化鉄 (III) を用いて、塩素とエチレンを反応させることで、1,2-ジクロロエタン (英: 1,2-Dichloroethane) が生成します。反応に使用するエチレンはナフサの熱分解によって、塩素は塩化ナトリウムの電気分解によって、それぞれ得ることが可能です。
次に、1,2-ジクロロエタンを500℃で加熱し、15〜30気圧で圧縮します。1,2-ジクロロエタンは分解し、塩化水素とともに、塩化ビニルを生成可能です。工業的生産では、オキシ塩素化法が用いられます。副生成物として生じた塩化水素を空気と混合して、触媒に塩化銅 (II) を使ってエチレンと反応させると、1,2-ジクロロエタンが生成します。
直接塩素化法とオキシ塩素化法を併用すると、反応プロセス全体で副生成物が発生しません。したがって、環境負荷を抑えられます。
塩化ビニルの重合反応によって、高分子化合物であるポリ塩化ビニルを得ることが可能です。ポリ塩化ビニルは、塩化ビニール、ビニール、塩ビなどと呼ばれます。
ポリ塩化ビニルを原料の塩化ビニルと区別するため、単量体の塩化ビニルは塩化ビニルモノマー (英: vinyl chloride monomer) と呼ばれています。
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
2024年11月の注目ランキングベスト10
注目ランキング導出方法| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 株式会社トクヤマ |
29.6%
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| 2 | 高千穂化学工業株式会社 |
16.7%
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| 3 | 芝軽粗材株式会社 |
14.8%
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| 4 | 株式会社カネカ |
11.1%
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| 5 | 信越化学工業株式会社 |
9.3%
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| 6 | 東ソー株式会社 |
7.4%
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| 7 | 出光興産株式会社 |
5.6%
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| 8 | オガワ産業株式会社 |
1.9%
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| 9 | 横浜伸銅株式会社 |
1.9%
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| 10 | 大陽日酸株式会社 |
1.9%
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