PHR = Parts per Hundred Resin(每百份樹脂份數)。PVC 配方以「PVC 樹脂 = 100 份」為基準,其他添加劑都寫成「每 100 份樹脂要加幾份」。
| 原料 | PHR | 每 100 kg 樹脂的實際用量 |
|---|---|---|
| PVC 樹脂 | 100 | 100 kg |
| 可塑劑 | 50 | 50 kg |
| 熱安定劑 | 3 | 3 kg |
| 填充劑(碳酸鈣) | 10 | 10 kg |
| 合計 | 163 | 163 kg |
(上表為說明用的示範配方,非特定產品實際配方。)
聚合出來的 PVC 樹脂本身不能直接使用,一定要先加入添加劑做成「配方料(compound)」才能加工;常見添加劑包括熱安定劑、UV 安定劑、可塑劑、加工助劑、耐衝擊改質劑、填充劑、耐燃劑、抗菌劑及色料等,依最終用途選用。[3]
| 成份 | 作用 | 常見種類 / 用量 |
|---|---|---|
| PVC 樹脂 | 主體材料。PVC 約 57% 重量是氯,密度約 1.4 g/cm³。[3] | 以懸浮法(S-PVC)為主;壓延用樹脂可搭配少量醋酸乙烯共聚物。[4] |
| 可塑劑 | 讓 PVC 變軟、有柔韌性;加越多越軟。全球近九成可塑劑用於軟質 PVC,主要用在薄膜與電線披覆。[3] | 鄰苯類(DINP、DIDP 等高分子量型較安全;DEHP、DBP 等低分子量型逐步淘汰)、環氧大豆油等。[3][4] |
| 熱安定劑 | PVC 受熱易釋出 HCl 而變黃、變褐;安定劑可捕捉 HCl、延緩劣化。[4] | 約 0.1~5%。[4]鈣鋅、鋇鋅、有機錫等;歐洲已淘汰鎘(2007)與鉛系(2015)。[3] |
| 潤滑劑 | 減少 PVC 黏滾輪、降低摩擦生熱。[4] | 約 0.1~0.5%;硬脂酸/硬脂酸鹽(內潤滑)、石蠟/PE 蠟(外潤滑)。[4] |
| 加工助劑 | 幫助熔融、提高熔體強度、降低加工溫度。[4] | 以壓克力系最常用,少量添加。[4] |
| 耐衝擊改質劑 | 改善 PVC 原本較差的耐衝擊性(主要用於硬質)。[4] | ABS、MBS、CPE、壓克力系。[4] |
| 填充劑 / 色料 | 調整成本、硬度、遮蔽性與顏色。 | 碳酸鈣;鈦白(白膜)、碳黑(黑膜)。[3][6] |
| 其他機能劑 | 依用途追加。 | UV 安定劑、耐燃劑、抗菌劑、發泡劑、抑煙劑等。[3] |
PVC 的特色是能接受大量可塑劑,物性可從硬質固體一路連續變化到軟凝膠。[3]下表是以可塑劑 DINP 含量為變數的典型數據:
| 分類 | 可塑劑 (DINP 重量%) | 約當 PHR※ | Shore A 硬度 | 斷裂伸長率 | 典型用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| 硬質 Rigid(UPVC) | 0% | 0 | —(太硬,不用 Shore A 量) | < 15% | 窗框、門、硬管、硬片、卡片 |
| 半硬質 Semi-rigid | 25% | ≈ 33 | 94 | 225% | 地板、軟管、薄膜(拉伸膜)、廣告布條 |
| 軟質 Flexible | 33% | ≈ 49 | 84 | 295% | 電線電纜披覆、軟管 |
| 極軟質 Very flexible | 44% | ≈ 79 | 66 | 400% | 雨靴、衣物、充氣製品 |
| 超軟質 Extremely flexible | 86% | ≈ 614 | < 10 | — | 軟餌、黏土、塑膠溶膠油墨 |
資料來源:[3](原始數據出自 Plastics Additives Handbook, 6th ed.)。
※ 約當 PHR 為本文換算:假設配方只有樹脂與可塑劑,PHR = 可塑劑% ÷(100 − 可塑劑%)× 100。實際配方含安定劑、填充劑等,數值會略有不同。
PVC 薄膜的完整產業鏈分成兩大段:(A)上游:做出 PVC 樹脂粉,(B)下游:把樹脂粉加工成薄膜。
| 聚合方法 | 佔產量 | 粒徑 | 說明 |
|---|---|---|---|
| 懸浮聚合(S-PVC) | 約 80% | 100–180 μm | VCM 與水、起始劑放入加壓反應槽持續攪拌;反應放熱需冷卻。最主流,壓延膜多用此類。 |
| 乳化聚合(E-PVC) | 約 12% | 約 0.2 μm | 粒子極細,常用於塑膠溶膠(paste)用途。 |
| 本體聚合 | 約 8% | — | 不使用水作為介質。 |
資料來源:[3](引用 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry)
高產量的 PVC 薄膜 / 片材主要以壓延法(Calendering)生產;壓延產品中約 95% 是 PVC,常見厚度約 0.05~1.27 mm(2~50 mil)。[4]
| 步驟 | 做什麼 | 參考條件 |
|---|---|---|
| ① 計量配料 | 依 PHR 配方自動秤重主原料;少量的色料、安定劑先做成母粒以提高準確度。 | — |
| ② 混合 | 軟質配方通常用大型批次混合機,先加熱再冷卻,讓樹脂充分吸收可塑劑。 | — |
| ③ 塑化熔融 | 混合好的粉料送入混煉機(如捏合機、密煉機),在高壓高溫下熔成均勻料團。 | 約 150 °C |
| ④ 開煉 / 餵料 | 經雙輥開煉機或押出機切成料條,同時部分脫氣,持續穩定餵入壓延機。 | 約 140–160 °C |
| ⑤ 壓延成膜 | 料團通過多支大型加熱滾輪(4 支以上,PVC 最常用倒 L 型)逐段壓薄壓平;每支滾輪溫度與轉速逐支提高。 | 滾輪 150–200 °C |
| ⑥ 剝離 | 用小滾輪把膜從最後一支壓延輪剝下;剝離時的拉伸會影響膜的收縮率與平整度。 | 拉伸 30–150% |
| ⑦ 壓花 / 貼合 | 經紋路鋼輪+橡膠輪壓出皮紋等表面;或在此貼合布料、其他膜材。 | — |
| ⑧ 冷卻 | 經一連串冷卻輪上下繞行,降到室溫。 | 室溫 |
| ⑨ 分條收卷 | 修邊(邊料回收再用)、收卷或裁片出貨。 | — |
資料來源:[4]
| 法規 | 管制物質 | 限值 | 範圍 |
|---|---|---|---|
| EU REACH 附件 XVII 第 51 項 (Regulation (EU) 2018/2005) | DEHP、DBP、BBP、DIBP | 單獨或合計 < 0.1%(以可塑化材料重量計) | 2020/7/7 起擴大到幾乎所有物品(少數豁免)[7][8] |
| EU RoHS | DEHP、BBP、DBP、DIBP | 各自 ≤ 0.1% | 電子電機設備,2019/7/22 起(醫療、監控類 2021/7/22)[9] |
REACH 是四種「合計」0.1%,RoHS 是「各自」0.1%,REACH 較嚴格。[7]
核對說明:以上來源皆於 2026/10/12 開啟核對。第 [4] 篇為 1987 年技術文章,製程原理至今適用,但設備與溫度條件請以實際供應商為準。「約當 PHR」為本文依來源數據換算。法規可能更新,正式送樣前請以最新官方公告及檢測報告為準。