ガラス繊維を添加しても透明なPC、強度アップを出光興産が提案

日経クロステック

2022.01.26

　高強度と透明性を両立させたポリカーボネート（PC）を出光興産が開発した。同社が展開するPC「タフロン」にガラス繊維を含有して強度を高めながらも、曇らせずに透明性を維持した。通常のPCよりも強度を要する、ゲーム機の筐体（きょうたい）やスマートフォンのバックカバーなどの用途を探る。

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新旧のガラス繊維強化PCの比較

左が新しいガラス繊維強化PC。強度と透明性を両立させた。右が従来のガラス繊維強化PC。強度が高い半面、透明性に劣る。（写真：日経クロステック）

　強化材として20質量％のガラス短繊維をPCに添加した。PCは共重合を、ガラス繊維は成分比率を工夫し、両材料の屈折率をできる限り近づけた。これにより、新しいガラス繊維強化PCは入射した光を散乱させずに通過させ、高い透明性を実現した。透明性の指標として採光性を示す全光線透過率は88～90％、同じく曇り具合を表すヘーズ（曇価）値は4.7。通常のPCがそれぞれ90％と1～2程度なので、全光線透過率は同等、ヘーズ値は若干通常のPCに劣る程度の透明性を保つ。

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新しいガラス繊維強化PCの特性

新しいガラス繊維強化PCは、曲げ強度と引っかき硬さで通常のPCや従来のガラス繊維強化PCよりも優れる。また、従来のガラス繊維強化PCと違い、通常のPC並みの透明度が大きな特徴となる。（出光興産の資料を基に日経クロステックが作成）

　ガラス繊維を含む分、当然強度は増す。特に曲げ強度は180MPaと、通常のPCの90MPaから2倍に引き上げた。剛性も7.0GPaと、通常のPCの2.4GPaに対して2.9倍に高めた。そのため、新しいガラス繊維強化PCを使うと筐体やカバーがたわみにくくなる。加えて、引っかき硬さ（鉛筆法）も、新しいガラス繊維強化PCは2Hと、通常のPCの2Bから向上させた。

　従来のガラス繊維強化PCは、PCとガラス繊維の屈折率が異なるため、入射光が散乱していた。従って、強度や剛性は高いものの不透明だった。