アクリルとポリカーボネートの光拡散板：どちらが良いですか？

アクリル光拡散板とPC光拡散板の比較

LED照明技術の急速な発展に伴い、光拡散材の選択は照明システムの性能と費用対効果に直接影響する。Grand View Researchの最新レポートによると、世界の光拡散材市場は2028年に$6.43億USドルに達すると予想され、そのうちアクリルとポリカーボネート（PC）が合計62%の市場シェアを占める。本稿では、UL認証規格と国際照明協会（IALD）の技術仕様に加え、主要パラメータの8セットの比較実験データを用いて、両材料の性能差と応用境界を深く分析する。

1.光透過効率：光エネルギー変換率の死活戦

アクリルの光線透過率は92%（ASTM D1003標準試験）で業界第一位。そのユニークなメチルメタクリレート分子構造は、大きな光損失を引き起こすことなく、効果的に光を散乱させることができます。日本の三菱化学の実験データによると、アクリルディフューザーは、同じ照明下でランプの使用量を23%減らすことができます。ポリカーボネートは90%の透過率を維持するが、高周波の青色光帯域（450nm）では0.7%のエネルギー減衰がある。

2.衝撃強度：安全保護の究極のテスト

ポリカーボネートの耐衝撃強度は、プラスチック製の15倍である。 アクリル .分子鎖の炭酸基が三次元網目構造を形成し、8ジュールの衝撃エネルギーにも壊れることなく耐えることができる。ポリカーボネート製ディフューザーは、-40℃の低温下でも94%の耐衝撃性を維持することが米国UL試験所認定で証明されており、空港やスタジアムなどの公共施設に適した素材です。アクリルは5ジュールを超える衝撃が加わると割れますが、それでも通常のガラスの17倍の安全係数があります。

3.熱安定性：高温環境における生存の課題

ポリカーボネートのガラス転移温度（Tg）は147℃であり、110℃の環境下で5,000時間の連続作業が可能である。熱変形温度はアクリルよりも42℃高い。ドイツのバイエル研究所のシミュレーションテストによると、80℃/85%RHのダブル85テストでは、ポリカーボネート製ディフューザーの寸法変化率は0.3%未満であるのに対し、アクリル製は1.2%の線膨張を示す。しかし、74℃以下の従来の環境では、アクリルの熱安定性はほとんどの屋内シーンのニーズを十分に満たします。

4.費用対効果：全ライフサイクルの経済計算

アクリルの材料費はポリカルボナより35～40%低く、加工エネルギー消費量は28%削減される。標準的な600x600mmのパネルを例にとってみましょう：

しかし、ポリカーボネートの耐久性は15年に達し（アクリルは8～10年）、頻繁なメンテナンスが必要な高所照明シーンでは22%の方がライフサイクルコストを抑えられる。

5.耐候性：屋外環境の究極のテスト

QUV加速老化試験により、紫外線照射3000時間後のポリカーボネートの黄変指数ΔYIは2.5未満（ISO4892規格）であり、耐候性においてアクリルより60%高い。米国エネルギー省（DOE）の研究によると、ナノシリカコーティングを施したポリカーボネート製ディフューザーの耐用年数は、砂漠気候では12年に延長される。アクリルは、同じ保護効果を得るために紫外線吸収剤（Tinuvin 326など）を添加する必要があり、その結果、コストが18%上昇する。

6.加工性能：製造効率の重要な指標

アクリルは冷間曲げ加工（最小曲げ半径＝板厚×150）に対応し、CNC加工を用いると工具寿命が40%延びる。日本の旭化成の技術事例によると、熱間成形サイクルはポリカーボネートより25%短く、特に複雑な曲面造形に適している。ポリカーボネートは曲げ加工前に160～180℃に予熱する必要があるが、-30℃での冷間圧延に対応しており、非常用照明器具の製造において独自の利点がある。

7.安全証明：難燃性能のハードル

ポリカーボネートの難燃性はUL94 V-2に相当し、限界酸素指数（LOI）は25%です。ロンドン地下鉄改修プロジェクトの試験データでは、ポリカーボネート製ディフューザーは火災時に有毒ガスの排出を63%削減できることが示されています。アクリルはV-1認証に合格するために10～15%の難燃剤（リン酸化合物など）を添加する必要があり、これにより光透過率が8%低下する。

8.環境特性：持続可能な開発のための新たな戦場

ポリカーボネートのクローズドループリサイクル率は92%（PlasticsEuropeデータ）に達し、化学的解重合技術により廃棄物を再重合用モノマーに戻すことができる。アクリルを機械的にリサイクルした場合、5サイクル後には衝撃強度が47%低下する。しかし、最新の研究によると、バイオベースのアクリル（三菱のアクリペットなど）は、従来のPCよりもカーボンフットプリントが38%低く、LEED認証建築物では有利であることがわかった。

アプリケーション・シナリオ決定マトリックス

よくあるご質問

結論

国際照明デザイナー協会（IALD）は、次のように推奨しています：保護等級IP65や耐衝撃性が要求される産業用途では、ポリカーボネートの総合的な優位性がより明確になる。材料改良技術の進歩に伴い、将来的には「アクリル-PC共押出ボード」のような複合ソリューションがさらに登場する可能性があり、選択の判断は多角的なパラメーター最適化という新たな段階に入るだろう。連絡先 三友アクリル をご覧ください。