透明固体ポリカーボネート シート: 特性、用途、利点

透明固体ポリカーボネートシートが優れたガラスの選択肢となる理由

クリア 固体ポリカーボネートシート です ガラスの 250 倍の耐衝撃性を備えた透明な熱可塑性材料 最大90%の光透過率を維持しながら。多層壁や波型とは異なり、固体ポリカーボネートは単一の均質な層で構成されており、機械のガードから建築用ガラスに至るまで、優れた光学的透明性と構造強度を実現します。

この材料は、透明性、耐久性、加工性のユニークな組み合わせにより、高い耐衝撃性が必要な環境において、ガラスやアクリルの代替品として好まれています。約 9,000 PSI の引張強度と -40°F ～ 250°F の範囲の使用温度を備えた固体ポリカーボネートは、さまざまな産業および商業環境で確実に機能します。

主要な物理的および光学的特性

耐衝撃性と構造性能

透明ソリッドポリカーボネートシートの最大の特徴は、その優れた衝撃強度です。標準グレードは達成 アイゾット衝撃値 12 ～ 16 フィートポンド/インチ 、通常の条件下では事実上壊れません。この性能は、ポリカーボネートが次の用途に指定される理由を説明します。

• 銀行や矯正施設の防犯ガラス
• OSHA 準拠で衝撃保護が必要な機械の保護
• スポーツ施設のバリアおよび保護スクリーン
• ハリケーンおよび暴風雨対策パネル

光透過率と光学的透明度

クリア solid polycarbonate maintains 光透過率は86～90% 厚みや表面処理により異なります。ガラス (92%) よりわずかに低いですが、この差はほとんどのアプリケーションでは無視できます。この材料の屈折率は 1.586 で、低級プラスチックにありがちな歪みがなく、優れた光学的透明性を実現します。

紫外線に敏感な用途向けに、メーカーは透明性を維持しながら有害な紫外線を 99.9% ブロックする UV 保護層で両面がコーティングされたシートを提供しています。このコーティングにより、屋外での耐用年数が 3 ～ 5 年 (未コーティング) から 10 ～ 15 年以上に延長されます。

一般的なアプリケーションと業界での使用法

産業および製造環境

製造施設では固体ポリカーボネートを使用しています。 ANSI Z87.1 および OSHA 規格への準拠を必要とする機械保護アプリケーション 。繰り返しの衝撃にも飛散することなく耐えられるこの素材は、作業工程の視認性を維持しながら、飛散物から作業者を保護するのに最適です。

典型的な産業用途には次のようなものがあります。

• CNC マシンのエンクロージャとアクセス ドア
• ロボット作業セルバリア
• コンベヤシステムのガード
• クリーンルームの点検窓

建築および建設プロジェクト

建築家は、次のような用途に透明な固体ポリカーボネートを指定します。 安全ガラスは建築基準法によって義務付けられています 特に破壊行為や異常気象が起こりやすい地域では。この材料は軽量 (厚さ 1/4 インチで約 7 ポンド/平方フィート) により、同等のガラス設置と比較して構造上の負荷要件が軽減されます。

一般的な建築用途には、天窓、天蓋、バスシェルター、防犯窓、耐衝撃性が標準の安全ガラス要件を超える屋内パーティションなどがあります。沿岸地域では、厚さ 3/8 インチから 1/2 インチのシートが適切に設置されていればハリケーン衝撃基準を満たします。

輸送および自動車用途

輸送部門では、ゴルフ カート、ATV、RV 車のフロントガラスに固体ポリカーボネートが使用されています。海洋用途には、ボートのフロントガラスやハッチ カバーが含まれ、海水腐食や波の衝撃に対する材料の耐性により、ガラスよりも優れた性能が得られます。

使用可能な厚さと標準シートサイズ

クリア solid polycarbonate sheet is manufactured in thicknesses ranging from 0.060インチ (1.5mm) ～ 1.5インチ (38mm) 、最も一般的な厚さは 1/8 インチ、3/16 インチ、1/4 インチ、3/8 インチです。ゲージが厚いと剛性とスパン能力が向上しますが、材料コストが高くなります。

標準的なシート サイズには次のものがあります。

• 48" × 96" (4' × 8') - 最も一般的な在庫サイズ
• 60 インチ × 96 インチ (5 フィート × 8 フィート) - より大きなパネルに利用可能
• 48 インチ × 120 インチ (4 フィート × 10 フィート) - 継ぎ目を軽減します
• サイズカットサービスを通じてカスタムサイズも利用可能

厚さを選択するときは、サポートされていないスパンと予想される荷重を考慮してください。ガラス用途の場合、 1/4 インチの厚さは通常、標準風荷重で最大 36 インチのスパンをサポートします 、3/8 インチは同様の条件下で 48 インチのスパンまで延長できます。

製造と設置に関する考慮事項

切断・加工技術

固体ポリカーボネートは、標準的な木工工具や金属加工工具を使用して製造できます。最良の結果を得るには:

• 丸鋸: 欠けを防ぐために、適度な速度で細かい歯の超硬ブレード (1 インチあたり 10 ～ 14 歯) を使用してください。
• 穴あけ： 標準のツイストドリルはうまく機能します。出口割れを防ぐため、厚いシートに両側からドリルで穴を開けます。
• ルーティング: 10,000 ～ 15,000 RPM での鋭い超硬ビットがきれいなエッジを生成します
• レーザー切断: CO2 レーザーは精密な切断を実現しますが、シールされたエッジが作成されるため、時間の経過とともに黄変する可能性があります

表面の傷を防ぐために、製造中は常に保護マスキングフィルムを所定の位置に残し、取り付け後にのみ剥がしてください。

熱膨張と取り付けの要件

ポリカーボネートには、 熱膨張係数はガラスの約6倍 、取り付けには特別な考慮が必要です。 4 フィート × 8 フィートのシートの場合、100°F の温度範囲で長さ方向に約 1/4 インチの膨張/収縮が予想されます。

重要な設置ガイドラインには次のものが含まれます。

• 動きやすいように大きめの穴（ファスナーの直径より 1/16 インチ大きい）をドリルで開けます。
• ネオプレンまたは EPDM ワッシャーを使用して、ファスナーポイントの応力亀裂を防止します。
• フレームにエッジマウントする場合は、リニア フィートごとに 1/8 インチのクリアランスを残してください
• 硬い接着剤は避けてください。ポリカーボネートと互換性のある柔軟なシーラントを使用する

冷間成形および曲げ能力

固体ポリカーボネートは、熱を加えずに冷間成形して曲線にすることができます。の 最小冷間曲げ半径は板厚の約 150 倍です (例: 1/4 インチのシート = 半径 37.5 インチ)。より狭い半径には、特殊な装置を使用して 280 ～ 340°F の温度で熱成形する必要があります。

表面処理と保護コーティング

耐摩耗性ハードコート

標準のポリカーボネートは比較的柔らかく (ロックウェル M70)、傷がつきやすいです。 ハードコートバージョンは表面硬度を鉛筆硬度約 3H に高めます。 、ガラスに匹敵する耐傷性を提供します。このコーティングは、頻繁な洗浄や研磨材への曝露を伴う用途には不可欠です。

ハードコーティングにより材料コストが 15 ～ 25% 増加しますが、交通量の多い環境や屋外環境での耐用年数が大幅に延長されます。ほとんどのメーカーは両面にコーティングを施しますが、コスト重視の用途には片面オプションも利用できます。

UVカットと曇り止め加工

UV 安定化シートには、紫外線を吸収する添加剤が組み込まれており、屋外暴露で 1 ～ 2 年以内に発生する黄ばみや脆化を防ぎます。 共押出による UV 保護 両面とも屋外用途の標準であり、黄変 5% 未満で 10 年間の使用を保証します。

防曇コーティングは、温室のガラスや冷蔵陳列ケースなど、結露によって視界が損なわれる用途に利用できます。これらの親水性コーティングにより、水がビーズではなくシート状になり、湿気の多い条件下でも光学的な透明性が維持されます。

耐薬品性と適合性

ポリカーボネートの展示品 希酸、油、グリース、およびほとんどの水溶液に対する優れた耐性 産業環境に適しています。ただし、この材料は、ひび割れ、応力亀裂、または溶解を引き起こす可能性のある特定の化学物質に対して脆弱です。

混入しない物質には次のものがあります。

• 芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン）
• 塩素系溶剤（塩化メチレン、クロロホルム）
• 強アルカリ溶液（pH 12以上）
• アンモニアベースのクリーナー (代わりにイソプロピルアルコールを使用してください)

洗浄には、メーカーは中性洗剤溶液または専用のポリカーボネートクリーナーを推奨しています。ペーパータオルなどの研磨性のある素材は避けてください。傷を防ぐためにマイクロファイバークロスを使用してください。

コスト分析と選択基準

クリア solid polycarbonate typically costs 標準グレードの場合、平方フィートあたり 3 ～ 8 ドル 、厚さと表面処理によって異なります。ハードコーティングと UV 保護を備えたプレミアム オプションは、平方フィートあたり 10 ～ 15 ドルに達する場合があります。アクリルより高価 (2 ～ 4 ドル/平方フィート) ですが、優れた耐衝撃性により、安全性が重要な用途ではプレミアムが正当化されます。

特定の用途向けに材料を評価するときは、次の点を考慮してください。

• 影響要件: 安全規定が義務付けられている場合、または破損により怪我やダウンタイムが発生する可能性がある場合は、ポリカーボネートを選択してください
• 光学的な透明度の優先度: 耐衝撃性が重要でない場合は、アクリルの方が透明度がわずかに優れています。
• サービス環境： 屋外用途には UV 保護グレードが必要です。過酷な化学環境ではガラスが必要になる場合があります
• メンテナンスの期待: ハードコーティングにより、交通量の多いエリアの長期メンテナンスコストが削減されます

メンテナンスと寿命の予測

適切に設置および維持された透明な固体ポリカーボネートにより、次のような効果が得られます。 屋外用途での耐用年数は 15 ～ 20 年です。 UV保護コーティングを施した場合。屋内設置は、互換性のない化学物質や過度の熱から保護されていれば、最小限の劣化で無期限に使用できます。

メンテナンスの必要性は最小限ですが、光学的な透明性を維持するためには非常に重要です。

• 3 ～ 6 か月ごとに柔らかい布と承認されたクリーナーを使用して掃除してください。
• 取り付け金具を年に一度検査して、留め具の位置に応力亀裂がないか確認してください。
• 劣化したシーラントを交換して端からの湿気の浸入を防ぎます。
• UV コーティングの欠陥の指標として、屋外設置における黄ばみを監視します。

表面の傷は特殊なポリカーボネート研磨剤を使用して磨くことができますが、深い傷の場合は専門家による修復またはパネルの交換が必要になる場合があります。