『化学⑩』汎用樹脂③Poly(methyl methacrylate) (PMMA) アクリル樹脂 河東丈二

PMMAの構造式

化学式は(C5O2H8)n

アクリルは、優れた透明性を持つ熱可塑性プラスチックです。一般的な比較素材としては、ガラスは割れやすい懸念があるためアクリルはガラスの代替材料として使用されるのに適しています(よくポリカーボネートとアクリルは比較され、時に耐衝撃性を加味してポリカーボネートが適しているケースもあります)。プラスチックの中でも1番に透明性が優れているわけです。最初の頃に採用されたアプリケーションでは、第二次世界大戦の潜航兵器、飛行機の窓、砲塔、天蓋の用途に使用されてきました。当時、航空機窓でガラスが採用されていた頃、ガラスとアクリルの粉砕被害を比較すると、アクリル場合その被害が少ない結果がでています。

アクリルの用途はさまざまあり、一般的にはアクリルの優れた透明性と比較的強い耐衝撃性の特性が理由で使用されています。たとえば、光学レンズ、家電製品、アクリル釘、天井、塗料、フィルム、防犯壁、医療機器部品、液晶画面材、家具などがあります。

アクリルとポリカーボネートの比較

透明性

まず透明性においては、アクリルの方が優れています。アクリルは全光線透過率が92%程度に対し、ポリカーボネートは85%程度です。ちなみに、ガラスの全光線透過率は90%程度なので、アクリルはあらゆる素材の中でもトップレベルで透明性が良いです。代表的な例として、日本では水槽にアクリル素材を使用しています。

衝撃強度

耐衝撃強度に関しては、ポリカーボネートの方が優れています。アクリルはポリカーボネートに比べ割れやすく、ポリカーボネートの方が弾力性があります。なので、防弾ガラスなどに使用されやすいのはポリカーボネートとなります。衝撃強度さ Izod Kg･cm/cmの特性評価において、注型アクリルは2.2～2.7。ポリカーボネートは 65～87です。ポリカーボネートは、樹脂プラスチックの中でも最高レベルに耐衝撃性に優れています。

ちなみに、ポリカーボネートの強度は同厚ガラスの約200倍。アクリルの30倍。

傷つきにくさ

傷つきにくさは、アクリルの方が勝っています。ポリカーボネートは表面硬度の鉛筆硬度がB程度に対し、アクリルは2H~3H程度です。ちなみに、ガラスはアクリル以上の表面硬度があります。

有害物質

ポリカーボネートには潜在的有害物質となりえるビスフェノールAが含まれていますが(ビスフェノールAを含む製造方法に限る。また、ビスフェノールAの有害性は確定的ではない)、アクリルには含まれておりません。

長所

• 樹脂・プラスチックの中で最も透明で（全光線透過率92%）で、かつ、ガラスよりも透明性に優れています。

• 長期間の暴露試験を行ってもほとんど変色せず、耐候性に優れています。

• 着色がしやすく、鮮やかな着色が可能。

• 加工がしやすい。

• 耐衝撃性は弱いが、曲げ強さは良好。

短所

• 耐衝撃性が弱く、プラスチックの中では割れやすい。（ガラス素材と比較すると、アクリル樹脂の方が割れにくい）

• 汎用樹脂のため、耐熱温度が低い。

Joji Kawahigashi

Acrylic is a thermoplastic with excellent transparency. As a general comparison material, acrylic is suitable to be used as an alternative material to glass because there is concern that glass is fragile (polycarbonate and acrylic are often compared, and polycarbonate is sometimes preferred due to its impact resistance). in some cases). It has the highest transparency among plastics. Early adopted applications have been in World War II submarine weapons, aircraft windows, turrets, and canopies. When the glass was used for aircraft windows, when comparing the crushing damage of glass and acrylic, the result was that acrylic had less damage.

Acrylics have a wide variety of uses and are commonly used due to their excellent transparency and relatively strong impact resistance properties. Examples include optical lenses, home appliances, acrylic nails, ceilings, paints, films, security walls, medical equipment parts, liquid crystal screen materials, and furniture.

Comparing Acrylic and Polycarbonate

transparency

First of all, in terms of transparency, acrylic is superior. Acrylic has a total light transmittance of about 92%, while polycarbonate has a total light transmittance of about 85%. By the way, the total light transmittance of glass is about 90%, so acrylic has the highest level of transparency among all materials. A typical example is the use of acrylic materials in water tanks in Japan.

impact strength

When it comes to impact strength, polycarbonate is superior. Acrylic is more fragile than polycarbonate, and polycarbonate is more elastic. Polycarbonate is the most commonly used material for bulletproof glass. Cast acrylic is 2.2 to 2.7 in the characterization of impact strength Izod Kg cm/cm. Polycarbonate is 65-87. Polycarbonate has the highest level of impact resistance among resin plastics.

By the way, the strength of polycarbonate is about 200 times that of the glass of the same thickness. 30 times more than acrylic.

resistance to damage

Acrylic is more scratch-resistant. Polycarbonate has a pencil hardness of about B on the surface, while acrylic has a surface hardness of about 2H to 3H. By the way, glass has a higher surface hardness than acrylic.

Hazardous substance

Polycarbonate contains bisphenol A, a potentially hazardous substance (limited to manufacturing methods that contain bisphenol A, and the hazards of bisphenol A are uncertain), but acrylic does not.

Strong Points

Among resins and plastics, it is the most transparent (total light transmittance of 92%) and more transparent than glass.

It has excellent weather resistance with almost no discoloration even after long-term exposure tests.

Easy to apply and bright colors are possible.

Easy to process.

The impact resistance is weak, but the bending strength is good.

Cons

It has weak impact resistance and is easily cracked in plastic. (Acrylic resin is less likely to break than glass material.)

Since it is a general-purpose resin, the heat resistance temperature is low.