素材を知る:ポリメチルメタクリレート (PMMA/アクリル)

ポリメチルメタクリレート (PMMA) は、一般的に使用される製造用プラスチックです。透明度が高いため、PMMA は「アクリルガラス」または「プレキシガラス」としても知られています。 PMMA の材料特性は、いくつかの理由で注目に値します。それは、高い耐衝撃性と耐環境性を提供する非常に半透明なガラスのような材料であり、飛散抵抗が望ましい特性である用途において真のガラスの優れた代替品となります。これには、航空機や自動車のフロントガラス、建築用途、電子機器、水族館の窓、さらには医療用インプラントが含まれます。

PMMA には幅広い潜在的な用途と用途があるため、製品チームがこの用途の広い材料の詳細を完全に理解して、その利点を最大限に活用することが重要です。知っておくべきことは次のとおりです。

ポリメチルメタクリレートアクリルとは何ですか?

PMMA、またはポリ(メチルメタクリレート) は、分子式が C5H8O2 の無色透明のポリマーです。

PMMA は、メタクリル酸メチルモノマーを触媒剤と共に型に入れることを含む重合によって生成されます。これにより、PMMA を大きなシートやブロックから小さなペレットや顆粒まで、さまざまな形状に成形することができます。

PMMA は、すべての熱可塑性樹脂の製造方法 (射出成形、圧縮成形などを含む) と互換性があり、その後機械加工、のこぎりやレーザー切断によるサイズ調整、または研磨が可能です。

ポリメチルメタクリレートの特性と機械的仕様

PMMA の屈折率は 1.49 で、最大 92% の光を透過できます。これは、他の多くの熱可塑性樹脂や一部のグレードのガラスよりも優れています。また、PMMA は軽量であり、材料の典型的な密度は 1.17 ～ 1.20 g/cm3 で、ガラスの半分です。また、ガラスよりも衝撃や粉砕に対する耐性がはるかに優れています。 PMMA は、材料の光学的透明度を失うことなく熱成形できます。同時に、PMMA は、任意の色合いに合わせて着色または染色することもでき、その汎用性をガラスの代替以外の用途にまで広げます。

たとえば、PMMA は、紫外線や環境摩耗に対する優れた耐性も提供します。これは、安定剤や添加剤でさらに改善できます。それだけでなく、PMMA は強靭で耐久性があり、ポリカーボネート (PC) や他の透明ポリマーよりも優れた耐傷性を提供し、吸湿性が低いため、寸法安定性が重要な部品の作成に使用できます。したがって、PMMA は、部品または装置が要素への暴露に耐えることを意図した屋外用途に最適です。

刺激性が知られており、発がん性が疑われているメタクリル酸メチルから作られているにもかかわらず、PMMA は非常に生体適合性が高く、コンタクトレンズ、義歯、骨置換、さらには美容整形など、さまざまな医療用途での使用が見出されています。しわや傷跡を減らすのに役立ちます。実際、PMMA は医療界で「骨セメント」として知られることがあります。これは、骨格に対してインプラントを緩衝するために使用される頻度が高いためです。また、PMMA は病院環境内で簡単に重合できるため、特に医療用製造に役立ちます。

PMMA は食品グレードですが、素材の寸法安定性は 149°F (65°C) までしかないため、電子レンジや食器洗い機での使用は安全ではありません。通常、食品に関係する用途には PMMA よりもガラスが推奨されます。

ポリメチルメタクリレートプラスチックを選ぶ理由

前述のように、PMMA は PC やその他の半透明プラスチックに似ていますが、この素材はいくつかの重要な点で群を抜いています。

PMMA の最も注目すべき利点の 1 つは、耐スクラッチ性です。レンズやデバイスが壊れた場合に、材料が裂けたり、粉々になったり、誰かの皮膚や目に害を及ぼしたりする可能性が低いため、光学レンズやデバイスに適しています。対照的に、PC で作られた部品は、長く使用するほど傷やへこみが発生しやすくなります。

PMMA は PC よりも脆いため、応力や衝撃が加わると剛性が保たれ、ひびが入ります。 PMMA はある程度の耐粉砕性を提供しますが、PC ははるかに優れた衝撃強度を提供できます。一部のアプリケーションでは、これら 2 つの品質を組み合わせて使用できます。たとえば、ディスプレイウィンドウは、傷や飛散に強い PMMA の外層と、PC のような耐風性と耐衝撃性に優れた素材の内層から作られている場合があります。

また、PMMA は、特定のアプリケーションがより高い引張強度と曲げ強度、光透過性、表面研磨性、および UV 耐性の恩恵を受ける場合に、PC に代わる費用対効果の高い代替品を提供します。一方、PC は製造コストが高く、高い衝撃強度と耐薬品性および耐熱性を必要とする用途により適しています。

ポリメチルメタクリレート樹脂の使用開始

PMMA は非常に用途の広い熱可塑性樹脂であり、ガラスが使用される可能性がある多くの用途で、強力で軽量、かつ費用対効果の高い代替品として知られています。しかし、この耐候性材料はたまたま生体適合性があるため、さまざまな医療機器にも使用されています。製品に PMMA を使用することを検討する理由はいくつかありますが、最終的には、信頼できる製造パートナーの助けを借りて、部品に最適な材料を決定するのはあなた次第です。

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