ポリカーボネートとアクリル：どちらを選ぶべきか

はじめに 

透明プラスチックの世界で アクリル とポリカーボネートは人気のある2つの素材ですが、その性能の違いはしばしば混乱を招きます。プラスチック工業協会の統計によると、この2つの素材は世界の透明プラスチック市場の60%以上を占めているが、誤った素材選択によるコスト浪費は毎年数億ドルにも上る。この記事では、権威あるデータと外部リンクリソースを組み合わせて、両者の8つの核心的な違いを深く分析し、プロジェクトのニーズに基づいた科学的な意思決定を支援します。

衝撃強度：ポリカーボネートの「防弾」特性

ポリカーボネートの衝撃強度は、アクリルの30倍以上である（データ出典：日本経済新聞）： SABIC材料研究所)であり、分子鎖の強靭性により、衝撃を受けると壊れる代わりに曲がる。例えば、厚さ3mmのポリカーボネートシートは5ジュールの衝撃エネルギーに耐えることができますが、アクリルは同じ条件で直接破損します（試験規格：ASTM D256）。そのため、ポリカーボネートは暴徒鎮圧用シールドや安全ヘルメットなどの安全保護分野でほぼ独占的な地位を占めています。

光学性能：アクリルの「クリスタル」レベルの光線透過率

アクリルの光透過率は92%（ガラスの93%に近い）ですが、ポリカーボネートは88%しかありません。この違いは光学機器では特に重要で、アクリルレンズの結像歪み率は0.1%以下であるのに対し、ポリカーボネートレンズは0.5%の視覚誤差を生じる可能性があります。そのため、美術館の展示キャビネットや高級照明器具などのシーンでは、アクリルが好まれています。

耐熱限界：高温環境における死活問題

ポリカーボネートのガラス転移温度（Tg）は147℃であり、アクリルの105℃より42℃高い（データソースはこちら）： UL プロスペクター材料データベース).自動車のボンネット内部品などの高温シーンでは、アクリルは80℃の環境下での連続使用で変形する可能性があるが、ポリカーボネートは120℃まで安定して使用できる。

表面硬度：アクリルの「傷がつきにくい」という利点

モース硬度試験によると、アクリルの硬度はレベル4～5（アルミニウムに近い）であるのに対し、ポリカーボネートはレベル3（銅に近い）しかない。つまり、ポリカーボネートの表面は鍵のような硬いもので簡単に傷ついてしまうが、アクリルは日常的な摩擦に耐えることができる。しかし、ポリカーボネートはコーティング加工によって表面硬度をレベル8まで高めることができる。

化学的安定性：酸塩基環境下での材料の競合

ポリカーボネートは弱酸、グリース、アルコールに対する耐性に優れていますが、強アルカリ（アンモニア水など）には腐食されやすく、アクリルは強酸（濃硫酸など）には弱いですが、希釈アルカリ溶液には耐えることができます。例えば、実験室のヒュームフードの用途では、ポリカーボネートは酸やアルカリの飛沫に対応するため、追加の保護層でコーティングする必要があります（参考事例）： コーニング耐薬品性ガイド).

経済効率：コストギャップは300%に達することができる

アクリル原料の価格は$3.5/kg程度であるのに対し、ポリカーボネートのそれは$6.8/kgと高い（ICIS Chemical Market Report 2023）。2m×1mの広告用ライトボックスの製造を例にとると、アクリルを使用した場合のコストは約$120、ポリカーボネートを使用した場合のコストは$380である。しかし、ポリカーボネートの耐久性は、長期的な交換コストを削減することができます。

加工技術：アクリルの「熱曲げ」技術

ポリカーボネートが180℃以上を必要とするのに対し、アクリルは150℃で熱成形できる。この特徴により、アクリルはアップルストアの螺旋階段の手すりのような複雑な曲線形状を作りやすい。しかし、射出成形の流動性はポリカーボネートの方が優れており、精密ギアのような構造部品の製造には適している。

環境パフォーマンス：リサイクルコードに隠された真実

アクリル（リサイクルコード#7「OTHER」）は現在、大規模なリサイクルが難しく、ポリカーボネート（コード#7だがBPAを含む）は健康上の問題から規制に直面している。しかし、コベストロはBPAフリーのポリカーボネートを発売し、アクリル企業はバイオベースのPMMA技術を模索している。

ポリカーボネート対アクリルに関するFAQ

結論

アクリルとポリカーボネートの勝負に絶対的な勝者はいない：

• アクリルを選ぶ:高い光透過率、表面硬度、低コスト、複雑な形状（小売店ディスプレイ、光学レンズなど）が要求される場合。
• ポリカーボネートを選ぶ:耐衝撃性、耐熱性、化学的安定性が重要な要件となる場合（工業用保護具、医療機器など）。

ISO規格の試験で要求事項を正確に数値化してこそ、素材の価値を最大限に引き出すことができるのです。カスタマイズされた材料選定計画が必要な場合は、以下をご覧ください。 三友アクリル プロフェッショナルなサポートのために。