ポリカーボネートとアクリルは、外観が似ていて透明であるため、さまざまな用途でガラスの代わりに一般的に使用されています。ただし、ユーザーがどの素材を使用するかを決めるのは難しい場合があります。これら 2 つのプラスチックはいくつかの特徴を共有していますが、いくつかの点で大きく異なります。したがって、両者の最適な選択を行うには、それぞれの独自の機能を理解する必要があります。
この記事では、プロジェクトに適切な材料を選択できるように、ポリカーボネートとアクリルの特性、コスト、用途、長所と短所、および代替品を比較することを目的としています。
ポリカーボネート樹脂とは？
ポリカーボネート、 熱可塑性ポリマー HDPE、PET、PS などの一般的なプラスチックよりも透明性が高く、ケイ酸ガラスと同程度の透明性があります。また、ガラスの250倍の耐衝撃性も広く知られています。ただし、ポリカーボネートは傷に対する耐性が低いです。
ポリカーボネートのユニークな特徴の 1 つは、割れたり壊れたりすることなく大幅に変形できることです。この特定のパフォーマンスにより、次のように処理できます。 板金、プレスブレーキ、圧延、ホットラインフォーミング、および加熱を含みます。これらのプロセスにより、ガラスでは作成できない形状へのポリカーボネートの費用対効果が高く効率的な製造が可能になります。また、ポリカーボネートは、 射出成形 さまざまな厚さのシートにプレスされます。
アクリル樹脂とは？
アクリル、またはポリメチル メタクリレート (PMMA) は、さまざまな形で見つけることができ、よく知られている名前で販売されています。 商標 Plexiglas®、Lucite®、Perspex® などの名前。各ブランドには独自の特徴があるかもしれませんが、それらはすべて同じ素材から作られています.
アクリル プラスチックは、ポリカーボネートと同様に、アモルファス熱可塑性材料の一種です。しかし、ポリカーボネートやガラスに比べて透明度が高く、耐候性にも優れています。さらに、ガラスと同じ透明度、透明度、輝きを持ちながら、重さは半分で、衝撃にも強いです。これにより、耐久性のある看板や天窓から魅力的な小売店のディスプレイや備品まで、あらゆるものに最適です。
ポリカーボネートとアクリルの違い
概要
下の図は、ポリカーボネートとアクリルの概要を示しています。それらの特性、長所、短所、およびアプリケーション：
| アクリル/PMMA | ポリカーボネート | |
| 特徴 | ガラスやポリカーボネートよりも低コスト ガラスの17倍の耐衝撃性 高い光学的透明度 – 92% 光透過率 耐紫外線 & 良好な耐候性 傷やへこみに強い スムーズに研磨できます 光沢のある表面 さまざまな色をご用意 高い寸法安定性 軽量 機械加工と熱曲げが容易 連続作業温度 – 82°C (180F) | アクリルより高いけどガラスより安い ガラスの250倍の耐衝撃性 光学的に透明 – 88% 光透過率 化学薬品や酸に対する高い耐性 欠けやひび割れに強い 低燃焼性 さまざまな柔軟なグレードで利用可能 軽量 加熱せずに冷間成形または曲げ加工が可能 連続作業温度 – 115 °C (240F) |
| 利点 | スムーズに研磨できます クリア接着剤ジョイント 光沢のある表面 ポリカーボネートよりも手頃な価格 ポリカーボネートより高い機械加工性 ポリカーボネートよりも高い光透過率と透明度 | アクリルよりも優れた耐衝撃性 アクリルより柔軟なグレード 化学薬品や酸に対する高い耐性 穴あけ時に割れにくい 不燃性 高温にさらされる可能性があります アクリルより軽い |
| 短所 | 穴あけ時に欠けたり割れたりしやすい より剛性 直火にさらさないでください | キズやへこみができやすくなる 磨けない 透明より半透明 |
| アプリケーション | LED拡散照明パネル 屋内外の看板 建築用ガラス 飲食物容器 透明マニホールド 外部窓と工芸プロジェクト 化粧品ホルダー、マーチャンダイジング、小売店のディスプレイ | 防弾・耐衝撃の窓とバリア 産業環境における安全ガード さまざまな車両のフロントガラスとオペレーター保護 民生用電子部品 クリアディスプレイスタンドとドキュメントホルダー 半導体機械部品 化学物質を保持するための透明な容器 樹脂成型用金型・トレー |
物理的特性
下の表は、アクリルとポリカーボネートのいくつかの主要な物理的特性を比較しています。
| 財産 | アクリル/PMMA | ポリカーボネート |
| 硬度（ロックウェルM） | 94-105 | 70-75 |
| 耐衝撃性 | ガラスの17倍 | ガラスの250倍 |
| 引張強さ（極限）（MPa） | 65-83 | 28-75 |
| 熱たわみ温度（℃） | 110-115 | 127-147 |
| 吸水 | 0.13-0.80 | 0.03-0.30 |
| 伸び（%） | 3.0-6.4 | 10-138 |
| 透明度 (%) | 50-93 | 47-92 |
| 耐薬品性 | 悪い – プラスチッククリーナーまたは石鹸水でのみ洗浄する必要があります | アクリルより強力 - アンモニアなどの一般的な洗剤で洗浄できます。 |
| 耐紫外線性 | 優れた耐紫外線性 – 簡単に劣化したり変色したりしません | 紫外線に対する耐性が低い - 追加でコーティングしない限り、時間の経過とともに容易に劣化します |
光学特性
1. 明快さ
アクリルとポリカーボネートの 2 つの素材は、リサイクルされた透明なアクリルを含む透明なガラスのような形で利用できます。一般的に、アクリルはガラスよりも光の透過率が高く、92% です。一方、ポリカーボネートには 88% があります。 光透過率、屋根材として頻繁に使用されるため、耐紫外線処理が施されることが多いためです。
そのため、アクリルは二次グレージングの理想的な素材であることが証明されており、ポリカーボネートはその本来の耐久性のおかげで、バスシェルターや温室などの地域の屋根を構築するために一般的に使用されています.アクリル素材が透明度を失った場合、研磨によって元に戻すことができますが、ポリカーボネートには同じ方法は適用できません。このようにして、磨かれたアクリル素材に光沢のある外観が与えられます。
最後に、どちらの素材もガラスの優れた代替品として際立っています。
2.耐紫外線性
アクリルシートは、日光への露出に対する優れた性能により、屋外での設置に適しています。それらの化学組成により、紫外線に耐性があり、時間の経過とともに変形したり変色したりする可能性が低くなります。逆に、ポリカーボネートシートは、通常、両面に適用されるUV耐性コーティングの形で、太陽光線に対する追加の保護を必要とします.さらに、長時間日光にさらされると黄色がかった色合いになることがあります。
3.耐スクラッチ性
ポリカーボネートはアクリルよりも弾力性があるかもしれませんが、耐傷性に関してはアクリルの方が優れています。後者を補うために、ポリカーボネート眼鏡レンズは通常、耐久性を高めるために傷防止コーティングが施されています。したがって、アクリルはひび割れやすいのに対し、ポリカーボネートは傷がつきやすいです。
作業性
下のグラフは、アクリルとポリカーボネートの機械加工性を比較しています。
| プロセス | アクリル | ポリカーボネート |
| 切断 | 従来のツールを使用して切断できるため、プロセスは簡単になりますが、薄いシートを使用すると割れるリスクが高くなります。 | 従来のツールを使用して切断できますが、のこぎりやルーターの最初の押しに抵抗する場合があります。切断プロセス中に粉々になる可能性は低いです。 |
| 穴あけ・機械加工 | エッジ近くで穴を開けると、ひび割れする傾向があります。プラスチック専用のドリルビットが必要です。 | この材料の端近くに穴を開ける場合、通常はクラックが発生しないため、通常のドリル ビットが使用できます。 |
| 曲げ | 熱曲げ | 冷間曲げ・冷間成形 |
| 研磨 | 磨くことができます | 研磨不可、バフのみ |
| 接着 | ポリカーボネートよりもきれいな接着接合部 | 接着剤の接合部はアクリルほどきれいではありません |
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料金
ポリカーボネートやアクリルなどの材料のコストは、ガラスやその他のエンジニアリング材料よりも低くなる可能性があります。ポリカーボネートは、耐薬品性と耐久性に優れているため、アクリルよりも高価です。ポリカーボネート シートの 1 キログラムあたりの平均価格は、約 $2.50-3.50 です。
アクリルは、透明性、靭性、引張強度など、多くの特徴をポリカーボネートと共有しています。クオリティの高さも自慢です 表面仕上げ そして安いです。平均して、アクリル シート 1 キログラムあたりのコストは約 $1.50-2.00 です。
これら 2 つの材料の価格は、形状、厚さ、グレードに基づいています。通常、アクリルはポリカーボネートよりも安価です。ただし、アクリルでの作業は、破損する可能性が高いため、より困難になる可能性があります.
耐久性
アクリルとポリカーボネートはどちらも、永久に収縮することなく、天候や温度変化の影響に耐えることができます。
比較すると、ポリカーボネートはアクリルよりも耐衝撃性に優れているため、アクリルは欠けやすくなります。ただし、アクリルは傷がつきにくく、時間が経っても変色しません。
ポリカーボネートは引火に対して非常に耐性がありますが、アクリルはよりゆっくりと燃焼するため、裸火が存在する可能性がある場所では避ける必要があります.
持続可能性とリサイクル性
ポリカーボネートとアクリルはどちらも熱可塑性ポリマー材料と見なされているため、いくつかの方法でリサイクルおよび再処理できます。溶解・成形を重ねるごとに品質は低下していきますが、リサイクルの工程を何度も繰り返すことができます。最終的に、これらの材料は他のプラスチックのフィラーやパッケージングに使用できます。
持続可能性に関しては、ポリカーボネートとアクリルの両方が、同じ量のガラスを生産するよりも少ない熱とエネルギーで製造されます。さらに、ポリマー材料はガラスよりもリサイクルが容易であり、そのエネルギー コストは、その寿命にわたって多くの用途に分散することができます。それでも、環境への悪影響を減らすために、これらの材料は適切に廃棄およびリサイクルする必要があります。いずれの物質も時間の経過とともに分解されず、埋め立て地に堆積したり、不適切に廃棄された場合に破片が水路に流れ込んだりします。
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ポリカーボネートとアクリルの代替品
軽量で動きの速い消費財には、ポリカーボネートやアクリルよりもコストを節約できる代替材料がいくつかあります。
そのような素材の 1 つがポリエチレン テレフタレート (PET) です。これは水筒、食品容器、その他の軽量消費財に広く使用されている半透明のポリマーです。 PET はポリカーボネートやアクリルほど透明ではないかもしれませんが、それでも 80% 程度の透明度であり、多くの用途には十分です。
もう 1 つのオプションは、透明なポリ塩化ビニル (PVC) です。これは、優れた耐紫外線性で知られており、照明、窓、シールなどの屋外用途に広く使用されています。
ガラスはガラスのような外観を提供できる代替オプションですが、より高価で、加工が難しく、重く、粉々になるリスクが高くなります。
結論
ポリカーボネートとアクリルは一見同じように見えるかもしれませんが、特に化学的性質、コスト、生産の可能性、それぞれの長所と短所が異なります.これは必ずしも、ある製品が他の製品よりも優れている理由ではなく、その機能についての理由です.したがって、この記事では、次のプロジェクトに適した製品を選択できるように、これら 2 つの材料の違いについて説明することを目的としています.
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