ポリカーボネート(略してPC)の説明

ポリカーボネート(略してPC)は、PCプラスチックとも呼ばれ、分子鎖中にカーボネート基を持つポリマーで、エステル基の構造によって脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族などに分けられる。このうち、脂肪族および脂肪族-芳香族ポリカーボネートは機械的性質が低いため、エンジニアリングプラスチックとしての用途が限定されている。
工業的に生産されているのは芳香族ポリカーボネートのみである。ポリカーボネートはその構造上の特殊性から、5大エンジニアリングプラスチックの中で最も急成長している一般エンジニアリングプラスチックである。
中国名 ポリカーボネート[2] 外国名 ポリカーボネート[1] 別名 PC プラスチック[1] 融点 220~230 ℃[2] 水溶性 不溶性 密度 1.2 g/cm³[2] 安全性 不可食 使用可能温度 -40 ℃~+135 ℃ 熱変形温度 135 ℃ 降伏点 1.585 ± 0.001 光線透過率 90% ± 1% 熱伝導率 0.19 W/mK 線膨張率 3.8 x 10-5 cm/cm°C

ポリカーボネートは強力な熱可塑性樹脂で、その内部基が名前の由来となっている。ビスフェノールAと塩化カルボニル(COCl2)から合成できる。最も一般的に使用される方法は、溶融エステル交換法(ビスフェノールAとジフェニルカーボネートをエステル交換と縮合反応で合成)である。

化学
ポリカーボネート(PC)は炭酸のポリエステルタイプで、それ自体は安定しないが、その誘導体(ホスゲン、尿素、炭酸塩、炭酸塩など)は安定する。
ポリカーボネートは、アルコール構造によって脂肪族と芳香族に分けられる。
脂肪族ポリカーボネート。例えば、ポリエチレンカーボネート、ポリトリメチレンカーボネートおよびそれらの共重合体は、融解温度やガラス転移温度が低く、強度も低いため、構造材料としては使用できない。しかし、生体適合性と生分解性は、薬剤徐放性担体、手術用縫合糸、骨支持材料などに使用できる。
ポリカーボネートは弱酸、弱塩基、中性油に強い。
ポリカーボネートは紫外線や強アルカリには耐性がない。
PCは分子内に炭酸基と芳香族、脂肪族、あるいはその両方の基を交互に持つ直鎖状の炭酸化ポリエステルである。ビスフェノールA型PCは最も重要な工業製品です。
PCはほとんど無色でガラス状の非晶性ポリマーであり、優れた光学特性を持つ。PC高分子量樹脂は靭性が高く、カンチレバービームのノッチ付き衝撃強度は600-900J/mである。未充填グレードの熱変形温度は約130℃であり、ガラス繊維強化によりこの値は10℃上昇する。PCの曲げ弾性率は2400MPa以上で、この樹脂は大型の硬質製品に加工できる。荷重下でのクリープ速度は100℃以下では非常に低い。PCは耐加水分解性に劣り、高圧蒸気に繰り返しさらされる製品には使用できない。
PCの主な欠点は、加水分解安定性がないこと、欠けやすいこと、有機化学薬品に弱いこと、耐傷性が低いこと、紫外線に長期間さらされると黄変することである。他の樹脂と同様、PCもある種の有機溶剤に侵されやすい。
PC素材は難燃性。酸化に強い。
フィジカル
ポリカーボネートチューブ
ポリカーボネートチューブ(2枚)
密度: 1.18-1.22 g/cm3 線膨張: 3.8 x 10-5 cm/°C 熱変形温度:135°C 低温 -45°C
ポリカーボネートは無色透明で耐熱性、耐衝撃性、難燃性に優れ、一般的な使用温度で優れた機械的特性を発揮します。ポリカーボネートはポリメチルメタクリレートと比較すると、耐衝撃性に優れ、屈折率が高く、加工性に優れ、添加剤を使用しなくてもUL94 V-2の難燃性を有します。しかし、ポリメチルメタクリレートはポリカーボネートよりも安価で、原体重合により大型の装置を製造することができる。
素材の耐摩耗性は相対的なものであり、ABSとPCを比較した場合、耐摩耗性が高いのはPC素材である。しかし、ほとんどのプラスチック素材と比較すると、ポリカーボネートの耐摩耗性は比較的劣るため、摩耗しやすい用途のポリカーボネート製デバイスには、特殊な表面処理が必要なものもあります。
分類
帯電防止PC、導電性PC、繊維強化耐火PC、耐紫外線耐候性PC、食品グレードPC、耐薬品性PC。
主な利点
1.機械的性質:高強度と弾性係数、高い衝撃強度、良好な耐疲労性、良好な寸法安定性、また、小さなクリープ(高温条件下でもほとんど変化しない)、高い透明性と自由着色。
2.熱老化の抵抗: 使用温度の広い範囲、120 の高められた UL の温度の索引~ 140 ℃ (屋外の長期老化はまた非常によいです)。
3.耐溶剤性:ストレスクラックがない。
4.水に対する安定性:高温下で水と接触すると分解しやすい(高温多湿環境での使用は注意が必要)
5.絶縁特性:優れた(湿気、高温でも安定した電気的特性を維持することができ、電子および電気部品の製造に最適な材料である)。
6. 誘電率: 3.0-3.2.
7.アーク抵抗: 120s.
8.成形加工性:一般的な設備の射出または押出。
PCプラスチックの接着
ニーズに応じて、以下の接着剤を選択することができる。
1.G-933:一液性、常温硬化、ソフトで柔軟な耐衝撃性接着剤で、高温・低温に強く、異なる粘度で数秒から数時間で硬化する。
2.KD-833:瞬間接着剤で、PCプラスチックを数秒から数十秒で素早く接着できるが、接着層は硬くて脆く、60度以上の熱湯浸漬には耐えない。
3.QN-505は柔らかい粘着層を持つ2液型接着剤で、大面積のPCプラスチックの接着やラミネートに適している。しかし、耐高温性は劣る。
4.QN-906: 2液性接着剤、耐高温性。
5.G-988:一液常温加硫接着剤で、硬化後は防水性、耐衝撃性、耐高温性、耐低温性に優れたエラストマーで、厚さ1-2mm、初期固化時間約10分、基本硬化時間5-6時間、一定の強度がある。完全硬化には最低24時間かかる。一液性、混合不要、押し出し後塗布して放置するだけで固まる、熱を加える必要がない。
6.KD-5606:UV硬化接着剤、接着透明PSシートとプレートは、UV光で硬化させる必要があり、痕跡の効果を達成することはできません。美しいの効果の後に粘着性。しかし高温抵抗は悪いです。

アプリケーション
開発産業
PCエンジニアリングプラスチックスの主な応用分野は、ガラス組立産業、自動車産業、電子・電気産業の3つで、次いで産業機械部品、CD-ROM、包装、コンピュータなどの事務機器、医療・ヘルスケア、フィルム、レジャー・保護機器などとなっている。PCは窓ガラスやドアガラスとして使用でき、PCラミネートは銀行、大使館、拘置施設、公共の場所での保護窓、航空機のハッチ、照明器具、工業用セキュリティストール、防弾ガラスなどに広く使用されている。
PCシートは、ガソリンポンプのダイヤル、車のダッシュボード、カーゴやオープンエアの商業看板、ポイントスライディングインジケーター、自動車照明システム、ダッシュボードシステム、インテリアトリムシステム、ヘッドライトカバー、補強付き車のフロントとリアのギアパネル、リフレクターフレームなどの様々な看板に使用することができます、ドアフレームカバー、レバーガード、フローストッパー、ジャンクションボックス、ソケット、プラグ、スリーブ、ガスケット、TVコンバージョンPCは、家電用モーター、掃除機、洗髪機、コーヒーメーカー、トースター、電動工具のハンドル、各種ギア、ウォームギア、ブッシュ、ガイドゲージ、冷蔵庫の棚などの低荷重部品として使用されています。PCはディスク記憶媒体の理想的な材料である。
PCボトル(容器)はリサイクル可能なボトル(容器)として、透明、軽量、良好な耐衝撃性、特定の高温および腐食性溶液洗浄に対する耐性がある。PCおよびPC合金は、コンピューターラック、ハウジング、補助機械、プリンター部品に使用できる。変性PCは、高エネルギー放射線滅菌、蒸し焼き、焼き付け消毒に耐性があり、血液検体採取装置、血液酸素供給装置、手術器具、腎臓透析装置などに使用できる。PCはヘルメットやヘルメット、保護マスク、サングラス、スポーツ用アイプロテクターなどに使用できる。PCフィルムは、印刷用チャート、医薬品包装、フィルム整流器などに広く使用されている。
ポリカーボネートのアプリケーションの開発は、高複合、高機能、専門化、シリーズの方向にあり、CD - ROM、自動車、事務機器、ボックス、包装、医療、照明、フィルムなど、各特殊グレードのブランドの様々な製品を立ち上げました。
建築資材産業
ポリカーボネートシートは、良好な光透過性、耐衝撃性、耐紫外線性、製品の寸法安定性、良好な成形および加工特性を持っており、建設業界では、無機ガラスの伝統的な使用よりも重要な技術的性能の優位性を作る。中国は20以上のポリカーボネート建材中空シート生産ラインを建設し、ポリカーボネートの年間必要量は約7万トンで、2005年には14万トンに達する。
自動車製造業
ポリカーボネートは耐衝撃性、耐熱性、耐候性に優れ、硬度が高いため、自動車や軽トラックの様々な部品の生産に適しており、照明システム、インストルメントパネル、ヒーターパネル、デフロスター、ポリカーボネート合金バンパーなどが主な用途である。
医療用PC製シリンジ
医療用PC製シリンジ
先進国のデータによると、ポリカーボネートが電気・電子産業と自動車製造業に使用される割合は40%~50%であり、中国のこの分野での使用割合は10%程度に過ぎない。中国では自動車の総台数が多く、需要も多いため、この分野でのポリカーボネートの用途は非常に拡大する可能性があります。
医療機器
ポリカーボネート製品は、蒸気、洗剤、加熱、高線量放射線による滅菌が可能で、黄変や物性の劣化がないため、透明で直感的な条件下で操作し、繰り返し滅菌する必要がある人工腎臓血液透析機器やその他の医療機器に広く使用されています。例えば、オートクレーブ注射器、サージカルマスク、使い捨て歯科器具、血液分離器などの製造が挙げられる。
航空宇宙
航空・宇宙技術の急速な発展に伴い、航空機や宇宙船に使用される各種部品への要求が高まっており、この分野でのPCの使用量も日々増加している。統計によると、ボーイング型航空機1機で使用されるポリカーボネート部品は2,500点に上り、ポリカーボネートの1機あたりの消費量は約2トンである。宇宙船では、何百種類ものさまざまな形状のグラスファイバー強化ポリカーボネート製部品や宇宙飛行士用保護具が使用されている。
パッケージング
包装分野における新たな成長分野は、様々なタイプの再利用・再滅菌可能な水筒である。ポリカーボネート製品は、軽量、耐衝撃性、透明性が高く、洗浄処理時に熱湯や腐食性溶液を使用しても変形せず、透明性が保たれるという利点があるため、PCボトルがガラスボトルに完全に取って代わった分野もある。飲料水の品質がますます重視される中、この分野でのポリカーボネート使用量の伸び率は10%以上を維持し、2005年には60,000トンに達すると予測されている。
エレクトロニクス産業
ポリカーボネートは、広い温度・湿度範囲で一定の良好な電気絶縁性を有するため、優れた絶縁材料である。同時に、優れた難燃性と寸法安定性により、電気・電子産業における幅広い応用分野を形成している。
ポリカーボネート樹脂は、主に各種食品加工機械、電動工具のハウジング、ボディ、ブラケット、冷凍冷蔵庫の引き出し、掃除機の部品などに使用されています。また、高精度が要求されるコンピューター、ビデオレコーダー、カラーテレビなどの重要部品にも使用されています。
光学レンズ
ポリカーボネートは、高い光透過率、高い屈折率、高い耐衝撃性、寸法安定性、容易な加工と成形というユニークな特性により、この分野で非常に重要な位置を占めています。光学グレードのポリカーボネートから作られた光学レンズは、カメラ、顕微鏡、望遠鏡、光学検査機器だけでなく、フィルムプロジェクター用レンズ、複写機用レンズ、赤外線オートフォーカスプロジェクター用レンズ、レーザービームプリンター用レンズ、各種プリズム、多面鏡、その他多くの事務機器や家電製品にも使用されています。
光学レンズにおけるポリカーボネートのもう一つの重要な用途は、子供用メガネ、サングラス、安全メガネ、大人用メガネのレンズ材料としてである。世界の眼鏡産業におけるポリカーボネートの消費量は、年平均20%以上のペースで伸びており、市場のダイナミズムを示しています。
光ディスク製造
情報産業の勃興に伴い、光学グレードのポリカーボネートを使用した光ディスクは、新世代のオーディオ・ビデオ情報記憶媒体として急速に発展している。優れた性能特性を持つポリカーボネートは、世界の光ディスク製造産業の主要原材料となっている。世界の光ディスク製造業界が消費するポリカーボネートの量は、ポリカーボネート全体の消費量の20%を超え、年平均成長率は10%を超えている。国家新聞出版総署が発表した数字によると、2002年、中国には748の光ディスク生産ラインがあり、光学グレードのポリカーボネートの年間消費量は約80,000トンで、そのすべてが輸入品であった。このように、光ディスク製造分野におけるポリカーボネートの応用範囲は極めて広い。
アプリケーション・エディター・ポッドキャスト
光学照明
大型ランプシェード、保護ガラス、左右の接眼鏡筒などの光学機器の製造に使用される。また、航空機の透明材料としても広く使用できる。
電化製品
ポリカーボネートは優れたE(120℃)グレードの絶縁材料であり、絶縁コネクター、コイルフレーム、チューブホルダー、絶縁スリーブ、電話ハウジングおよび部品、鉱業用ランプのバッテリーケースなどの製造に使用されます。また、コンパクトディスク、電話機、電子コンピューター、ビデオレコーダー、電話交換機、信号リレー、その他の通信機器など、寸法精度の高い部品の製造にも使用できます。ポリカーボネートフィルムは、コンデンサー、絶縁スキン、オーディオテープ、カラービデオテープなどとしても広く使用されている。
機械設備
様々なギア、ラック、ウォームギア、ベアリング、カム、ボルト、レバー、クランクシャフト、ラチェット、またハウジング、カバー、フレームなどの機械装置の部品の製造に使用される。
医療機器
コップ、チューブ、ボトル、歯科器具、薬剤容器、医療用手術器具、さらには人工腎臓、人工肺、その他の人工臓器。
その他の用途
建築では、中空バーや加熱ガラスを使用した二重壁パネルとして、繊維産業では、繊維糸管や繊維機械タイルとして、日常使用では、牛乳瓶、食器、玩具、模型、LEDランプハウジング、携帯電話ハウジングとして使用されている。
ポッドキャストを編集
改質PCの目的は、強靭化、成形・加工特性の向上、残留変形の低減、難燃性の向上などである。改質可能なPCの具体的な品種は以下の通りである。
PC/ABSは曲げ弾性率、耐熱性、メッキ性能などを向上させることができる。
PC/PET、PBTは耐薬品性、耐溶剤性などを向上させることができる。
PC/PMMAを有機ガラスに添加することで、真珠光沢色の外観を向上させることができる。
PC/PA、HIPSは衝撃靭性と表面仕上げを向上させることができる。
PC/HDPEは耐沸騰水性、耐老化性、耐候性を向上させることができるが、LDPEはあまり効果がない。
PCは、機械的強度を向上させるためにガラス繊維や炭素繊維で補強されている。
また、臭素系難燃剤と三酸化アンチモンを使用することで、難燃グレードのPCを製造することができる。
その他、ポリスルホン、芳香族ポリカーボネート、ポリホルムアルデヒド、ポリプロピレン、ポリスチレンは、経済性と性能のバランスを取るためにブレンドしたり、改良したりすることができる。