SPC 床材の原材料配合: PVC、CaCO3、安定剤および添加剤

SPC 床材の原材料配合には、PVC 樹脂、炭酸カルシウム、熱安定剤、潤滑剤、加工助剤、および必要に応じて耐衝撃性改良剤が配合されています。各成分は、コンパウンドがどのように処理され、完成したコアがどのように機能するかに影響します。

メーカーにとっての課題は、材料コストと信頼性の高い押出成形、寸法安定性、強力なクリックロックエッジのバランスを取ることです。

滑らかなシートを生成するフォーミュラでも、プロファイリングや熱暴露後は依然として性能が低下する可能性があります。したがって、配合を成功させるには、単に材料が押出機を通過するかどうかを確認するだけでなく、完成した床材をテストする必要があります。

このガイドでは、SPC コアの主な成分、配合比率の見方、製品化前のレシピ評価方法について説明します。

SPCフローリングにはどのような素材が使用されていますか?

SPC はストーン プラスチック コンポジットの略で、一般にストーン ポリマー コンポジットとも呼ばれます。その硬質コアは主に、PVC マトリックス内に保持された鉱物フィラーで構成されています。

コアフォーミュラは完成した厚板全体を説明するものではありません。 装飾フィルム、摩耗層、表面コーティング、および付属のバッキングは、独自の仕様を持つ別の素材です。

SPC 配合比率を理解する: PHR と重量パーセント

レシピを比較する前に、計算根拠を確立してください。

PVC 配合物では phrがよく使用されます。、樹脂 100 部あたりの重量部を意味する

PVC が 100 phr、炭酸カルシウムが 300 phr と記載されている場合、レシピには重量で PVC 1 部に対して炭酸カルシウム 3 部が含まれます。

完成したコンパウンドに 300% の炭酸カルシウムが含まれているという意味ではありません。

PHR を重量パーセントに変換する方法

次の計算を使用します。

成分の重量パーセント = 成分の phr ÷ 総配合量 phr × 100

PVC 100 部と炭酸カルシウム 300 部だけを含む単純化されたブレンドの場合:

• PVC はブレンドの 25% を占めます。

• 炭酸カルシウムが 75% を占めます。

安定剤やその他の成分を追加すると、両方のパーセンテージが変化します。

サプライヤーのレシピを比較するときは、その数値が樹脂ベースの phr、総化合物の重量パーセント、またはバッチあたりのキログラムを指しているのかを尋ねてください。

SPC 床材の原材料配合例

公開されている SPC レシピはさまざまです。たとえば、Repolyfine は、安定剤および加工添加剤とともに、PVC 対炭酸カルシウムの質量比 1:3 を使用する参照配合物を提供します。これは 1 つの定式化アプローチであり、普遍的な仕様ではありません。

次の例は、配合アカウンティングとバッチ変換を示しています。

これは例示的な計算であり、検証された製造レシピや添加剤の推奨投与量ではありません。 実際の数量は材料サプライヤーと協力して作成し、目的の生産ラインで確認する必要があります。

この例では、個別に追加される潤滑剤の量を定義する前に、スタビライザー パッケージによってすでに供給されている潤滑剤が考慮されていることを前提としています。

市販の添加剤パッケージは組成が異なります。ある製品を同じ重量の別の製品と交換すると、処理動作が大幅に変わる可能性があります。

数式テーブルが出発点にすぎない理由

使用可能な製造仕様では、次のことも特定されます。

• 各成分の正確な供給者とグレード。

• 許容される原材料の変動。

• 計量公差と混合順序。

• 押出および下流の加工条件。

• 完成品の合格基準。

これらの詳細がなければ、2 つの工場が同じ公称比率を使用しても、異なる結果が得られる可能性があります。

PVC 樹脂: ポリマーマトリックスの選択

PVC は、ミネラル豊富なコアを結合するマトリックスを提供します。

購入の際は樹脂の指定だけでは不十分です。技術データシートを要求し、納品間で一貫性を保つ必要がある特性について合意します。

購入者は何を確認する必要がありますか?

樹脂の評価では、K 値または粘度仕様、嵩密度、粒子特性、揮発性物質含有量、および汚染管理を網羅する必要があります。

実際的な問題は、選択したグレードが意図した出力で再現可能な融合と許容可能な機械的性能を生み出すかどうかです。

制御された条件下で候補樹脂を比較します。樹脂、充填剤、潤滑剤を同時に変更すると、どの変更が改善または欠陥の原因となったかを特定することが困難になります。

炭酸カルシウム: 低コストの充填剤以上のもの

炭酸カルシウムは SPC コアの主成分であるため、フィラーの粘稠度には細心の注意を払う必要があります。

鉱物供給業者は、さまざまなビニール床材システムのグレードを区別しています。たとえば、Omya は、充填剤を多く配合した硬質 LVT 用途向けの微粒子および処理済み炭酸カルシウム グレードを特定しています。 

粒子径と表面処理

メッシュの説明だけで炭酸カルシウムを購入しないでください。

サプライヤーに次のことを依頼してください。

• 中央粒径（D50など）。

• D97 などの粗粒子情報。

• 水分仕様と試験方法。

• 純度と不純物の情報。

• 表面処理の種類と一貫性。

• バッチ固有の分析証明書。

これらの詳細により、「微粉末カルシウム」よりも有用な購入仕様が作成されます。

炭酸カルシウムの比率が高いほど良いのでしょうか？

ミネラルの配合量を増やすと、1 キログラムあたりのコンパウンドのコストが下がる可能性がありますが、それは決定の一部にすぎません。

提案された変更を、クリックロック強度、衝撃性能、達成可能な出力、スクラップおよび完成コア密度に対して評価します。製品が意図した仕様を満たさないようなコスト削減を拒否します。

最適な比率は、必要な床材を許容可能なコストで一貫して提供できる比率です。

熱安定剤: 加工中の PVC を保護

PVC は加工中に熱安定性を必要とします。スタビライザーの選択は、加工方法と最終製品の要件によって異なります。

Baerlocher 氏はまた、スタビライザー ワンパックは安定化、潤滑、その他の添加機能を組み合わせることができると説明しています。したがって、市販のパッケージの重量は、その活性安定剤の含有量だけを表すものではありません。

カルシウム亜鉛安定剤パッケージ

カルシウムと亜鉛のパッケージを評価する場合は、サプライヤーに次の確認を依頼してください。

• その意図された用途と推奨用量ベース。

• 潤滑剤やその他の機能性成分が含まれているかどうか。

• 選択した樹脂およびフィラーとの適合性。

• その処理性能を裏付ける証拠。

継続的な運用実行中にパッケージをテストします。最初のシートの外観だけでは、システムが長期間にわたって安定した状態を維持できるかどうかはわかりません。

添加物の二重カウントを避ける

ワンパックにすでに潤滑剤が含まれている場合、無関係なレシピから潤滑剤の全量を追加すると、バランスが崩れる可能性があります。

選択したパッケージを中心に完全な配合を構築します。

潤滑剤: メルトフローと金属放出のバランスをとる

内部潤滑剤は主に PVC 溶融体内の摩擦を軽減します。外部潤滑剤は主に PVC と金属表面の間の接着を軽減します。両方の効果をもたらす製品もあるため、区別は絶対的ではありません。

内部潤滑

内部潤滑は、溶融粘度および流動挙動を調整するのに役立ちます。

加工助剤の選定や押出条件と合わせてご検討ください。モーター負荷が低いだけでは、ボードが適切な特性を発揮しているとは言えません。

外部潤滑

外部潤滑により、加工面からの剥離をサポートします。この目的に使用される材料の例としては、パラフィンおよびポリエチレンワックスが挙げられます。

過剰な投与量は表面に関連した問題を引き起こす可能性があります。個別に追加されたワックスのみを監視するのではなく、スタビライザー パッケージからの潤滑剤を含むすべての潤滑剤の寄与を記録してください。

加工助剤および耐衝撃性改良剤

加工助剤と耐衝撃性改良剤は、特定の製品が複数の特性に影響を与える場合でも、異なる機能を実行します。

アクリル加工助剤

アクリル加工助剤は、充填済み PVC システムの溶融強度と溶融強度をサポートします。

耐衝撃性改良剤

耐衝撃性改良剤は靭性の向上に役立ちます。床材の場合、評価には機械加工されたさねはぎアセンブリを含める必要があり、薄い部分は取り扱いや設置に耐える必要があります。

加工助剤と耐衝撃性改良剤は互換性があると考えるべきではありません。

SPC フローリングには可塑剤や発泡剤が必要ですか?

従来のソリッド SPC コアは一般に、硬質の非発泡 PVC-鉱物複合材料として配合されます。柔軟なビニール床材に伴う大量の可塑剤を使用していません。

押出成形の議論における「可塑化」という言葉は、熱とせん断による PVC の融着を指す場合があります。必ずしも可塑剤が添加されているわけではありません。

同様に、発泡 PVC または WPC 床コアのレシピを従来の固体 SPC 生産に直接コピーすべきではありません。配合を比較する前に、目的のコア構造を確認してください。

リサイクルされた材料を SPC 配合に使用できますか?

リサイクルされたコンテンツには、独自の素材仕様とトライアル プログラムが必要です。

クリーンで追跡可能な生産スクラップは、未知の組成の混合材料とは異なるレベルの管理を提供します。

再生材にすでに含まれているものを考慮する

SPC 再生材には、樹脂、鉱物充填剤、添加剤がすでに含まれています。したがって、配合物のマスバランスに含める必要があります。

たとえば、次のものが含まれていることがわかっている 50 kg の再生材について考えてみましょう。

これらは例示的な値です。実際の再生材組成を確立する必要があります。

変更されていないレシピに再生材を追加すると、効果的な組成が変わります。過去に加工履歴のある素材も紹介します。

生産ラインに合わせた配合

レシピは、製品を製造する装置で認定される必要があります。

試行中、スクリュー速度、モーター負荷、溶融圧力、測定された溶融温度（可能な場合）、出力およびシートの品質を記録します。カレンダー加工と冷却は最終的な基板に影響を与えるため、下流の設定も記録します。

混合と給餌

成分の順序、バッチサイズ、混合条件、排出基準を制御した混合手順を書面で作成します。

特に低用量の添加剤の場合、スケールの精度を検証します。少量の成分の計量誤差は、バッチの合計重量が正しいように見えても重大な場合があります。

押出機の選択

機器を購入する際は、性能に関する検討の一環として対象の材料システムを指定してください。

代表的な配合と製品の厚さを使用して、生産量と品質を実証するよう依頼してください。

機器の選択について詳しくは、こちらをお読みください。 SPC フローリング押出機ガイド: 平行二軸スクリュー vs 円錐二軸スクリュー.

SPC コア品質のトラブルシューティング

次の表を使用して調査を整理します。これらは実行すべきチェックであり、単一原因の診断ではありません。

現実的には、一度に 1 つの制御変数を変更します。サンプルを保持し、ベースラインと比較して結果を記録します。

SPC原材料費の計算方法

複合コストから始めます。

kg あたりの配合コスト = 各成分の重量分率の合計 × kg あたりの納入価格

その後、床材を販売するためのユニットに変換します。

平方メートルあたりのコア重量を計算する

ソリッドコアの場合:

コア重量、kg/m² = コア密度、kg/m³ × 芯の太さ、m

測定密度が 2,000 kg/m⊃3 の 4 mm コアの例:

2,000 × 0.004 = 8 kg/m²

仮想の化合物のコストが 0.40 ドル/kg の場合:

8 × 0.40 ドル = 3.20 ドル/m²

これは理論上のコア材料コストのみです。他のレイヤー、変換コスト、損失は除外されます。この数値は計算上の仮定であり、現在の市場相場ではありません。

販売可能平方メートルあたりのコストを比較する

キログラムあたりのコストが低いフォーミュラであっても、コアの重量が増加したり、不良品が発生したり、ダウンタイムが発生したりすると、コストが高くなる可能性があります。

実稼働環境の比較には、以下を使用します。

販売可能 m あたりの正味コア材料コスト⊃2; = 期間中に消費された正味コア材料コスト ÷ 生産された許容床面積

回収したスクラップを一貫して計上し、二重請求されないようにする。

新しい SPC 床材の配合を検証する方法

トライアルを開始する前に、受け入れ基準に同意します。

ステップ 1: 完成品を定義する

コアの厚さ、板の寸法、クリックプロファイル、層構造、および対象市場の要件を指定します。

ステップ 2: ベースラインを確立する

追跡可能な原材料と文書化された配合を使用します。設定と測定されたパフォーマンスの両方を記録します。

ステップ 3: 制御された比較を実行する

エッジチッピングの削減や出力の一貫性の向上など、明確な目的を持って、限られた数の変更を評価します。

ステップ 4: 完成した板をテストする

該当する場合、寸法、熱寸法挙動、衝撃性能、クリックジョイント性能、および層の接着力を含めます。

コア配合だけでは、完成した床材システムの性能を確立することはできません。

ステップ 5: 再現性の確認

ルーチン生産用に承認する前に、追加のバッチにわたって成功した配合を繰り返し、継続的に実行します。

よくある質問

SPCフローリングの主原料は何ですか?

コアには主に炭酸カルシウムと PVC 樹脂が含まれており、安定剤と加工添加剤でサポートされています。多くの場合、炭酸カルシウムが重量で最大の成分です。

PVC と炭酸カルシウムの正しい比率はどれくらいですか?

普遍的な比率はありません。公開されている参考レシピでは質量比 1:3 が示されていますが、適切なバランスは材料、装置、最終製品の要件によって異なります。

300 PHR の炭酸カルシウムは化合物の 75% を意味しますか?

PVC 100 部と炭酸カルシウム 300 部を含む単純なブレンドのみで、他の成分は含まれていません。添加剤が含まれると、炭酸カルシウムの割合は低くなります。

2 つのカルシウム - 亜鉛安定剤を同じ用量で使用できますか?

自動的ではありません。それらの活性組成および含まれる潤滑剤は異なる場合があります。グレード固有のガイダンスに従って、交換を検証してください。

充填剤を増やすとSPCフローリングの生産コストを削減できるか?

キログラムあたりの配合コストを削減できる可能性があります。平方メートルあたりのコストが削減されると結論付ける前に、密度、販売可能な生産量、製品の品質への影響を確認してください。

1 つのフォーミュラをすべての SPC 押出機で使用できますか?

配合には、意図したラインでの認定が必要です。機器の構成と動作条件は、その処理動作に影響を与えます。

SPC フローリング プロジェクトについて Kingshine にご相談ください

SPC床材工場の計画や既存ラインの更新時には、原材料と設備を合わせて評価する必要があります。

キングシャインズを探索する SPC フローリング生産ライン ソリューション に関するお問い合わせには、次の詳細をご用意ください。

• 対象となる床材の寸法と芯材の厚さ。

• 必要な生産量 (kg/h または m²/日)。

• PVC および炭酸カルシウムのグレードをご用意しています。

• リサイクル材を計画的に使用。

• 品質要件をターゲットにします。

• 該当する場合、既存の配合または製造上の問題。