ポリカーボネート

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ポリカーボネート（英: polycarbonate）は、熱可塑性プラスチックの一種。化合物名字訳基準に則った呼称はポリカルボナート。様々な製品の材料として利用されている。モノマー単位同士の接合部は、すべてカーボネート基 (-O-(C=O)-O-) で構成されるため、この名が付けられた。ポリカ、PCと省略されることもある。また、アクリル樹脂などと共に有機ガラスとも呼ばれる。ドイツのバイエル社が開発した。

ポリカーボネート製ボトル
温室のポリカーボネートシート
F-22のコックピットのキャノピー
実験用安全ゴーグル

物性

  • 密度：1.20 g/cm3
  • 可用温度： −100 ℃ to +180 ℃
  • 融点：約250 ℃
  • 屈折率： 1.585 ± 0.001
  • 光透過率：90% ± 1%
  • 熱伝導率：0.19 W/mK

製法

ビスフェノールAとホスゲンからのポリカーボネートの生成

ビスフェノールAとホスゲン（塩化カルボニル）、もしくはジフェニルカーボネートを原料として生産される。ホスゲンを用いる場合は、界面重縮合でポリマー化される。また、ジフェニルカーボネートを用いる場合は、エステル交換による重合で合成される。

日本では、三菱ガス化学が1971年に量産化している。鹿島工場（茨城県神栖市）で年間12万トン、タイ工場で14万トン、上海工場で8万トンの生産能力を持ち、国内トップシェアである[1]。[いつ?]

特徴

利点

透明性・耐衝撃性・耐熱性・難燃性等が高い。耐衝撃性はガラスの250倍以上といわれる[2]。

エンジニアリングプラスチックの中でも平均して高い物性を示す樹脂であり、かつ透明性をもつために光学用途にも使用でき、安価で、航空機・自動車など輸送機器、電気・電子光学・医療機器、防弾ガラスの材料などに広く用いられている。強度も優れているのでプラスチックねじで最も多く使われている材料である。

サンスター文具は本材料で作った筆入れ「アーム筆入」の頑丈さを、「象が踏んでも壊れない」というキャッチコピーのテレビCMでアピールした。採用契機は、開発担当者が「ニュース映画で見た『暴走族が信号機に投石しているにもかかわらず、信号機のレンズが割れなかったこと』に驚き、警察に問い合わせて材質を聞いた」ことにあったという[3]。

欠点

  • アルカリ剤、溶剤では劣化する。接着剤等に使用ができない。
  • エステル結合を持つため、高温高湿度の環境下では加水分解する。
  • 紫外線で劣化する[4]。例えば自動車の前照灯は年月とともに紫外線の影響でポリカーボネートレンズの透過率が落ちる。照度が低下して車検不合格の原因となる。
  • 引張強度を超える力をかけると白化して透明度が著しく低下する。
  • 表面の硬度は高くなく、鉛筆の硬度でHB程度。硬いブラシによる清掃などで容易に傷が付くが[5]、この弱点を解決した加工を施した製品もある[6]。

製品例

電機・電子・光学機器

輸送機器

その他機器

雑貨・家庭用品

武器・防具

脚注

関連項目

外部リンク

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