透明エンジニアリングプラスチックの紹介
透明エンジニアリングプラスチックとは、一般に、優れた光透過性、低い黄色度、ヘイズを備えたエンジニアリングプラスチックの一種を指し、成形、射出、押出、3Dプリンティングなどの成形プロセスで加工でき、主に製品の製造に使用されます。光学部品。
透明なエンジニアリング プラスチックには、主に環状オレフィン ポリマー (COC または COP) などのポリオレフィンが含まれます。 PMMA、PET、PBT、PEN、PCなどのポリエステル; ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）などのポリスルホン； ポリアミド (PA)、透明ナイロンなど。 ポリ (フッ化ビニリデン ヘキサフルオロプロピレン) (PVDF HFP) コポリマーや透明なポリイミド (PI) などの透明なフッ素樹脂。
実際の応用では、透明エンジニアリングプラスチックは、光学部品の製造においてエンジニアリングプラスチックとして単独で使用でき、また光学工学において透明複合材料のマトリックスとしても使用できます。
従来の応用分野では、透明エンジニアリングプラスチックは、ガラスやレンズなどの光学部品の製造分野ではレンズとして、自動車や航空機の製造分野では透明部品（照明、舷窓、内装など）として、建設分野における透明断熱材（TIM）、積層造形（3D プリンティング）分野における透明消耗品として。
新興分野では、透明エンジニアリング プラスチックは、発光ダイオード (LED) 照明、光触媒廃水分解装置、フレキシブル エレクトロニクス、フレキシブル太陽電池、フレキシブル センサー、その他のデバイスの光学部品の透明基板に適用できます。 そこで近年、透明エンジニアリングプラスチックの研究開発が注目を集めています。
エンジニアリングプラスチックの透明性に影響を与える主な要因
「透明性」は、ほとんどのエンプラ、特に光エンプラ端末製品にとって重要な特性です。 非晶質エンジニアリングプラスチックは光透過性に優れていることが多いですが、結晶性の高い材料、特にプラスチック射出成形部品などの厚さの高い製品では、結晶化により光の屈折が起こり、製品の透明性が低下することがよくあります。
結晶性エンジニアリングプラスチックを透明にするためには、セルサイズを小さくする方法が一般的です。 結晶が小さいと、光の屈折を避けることができます。 さらに、一部の半結晶エンジニアリングプラスチックの光透過率は、添加剤技術によって改善することもできます。
PETの場合、結晶化を促進するために特別な添加剤を加えない限り、PET自体も結晶化が遅い材料です。 アモルファス PET は透明で硬く、ガラス転移温度 (Tg) で軟化します (~80 度)。
ただし、120～130度に加熱すると結晶が生成して白濁しやすくなります。 たとえば、ポリアミド (ナイロン) 材料の場合、非晶質ナイロンは真に透明であり、通常の成形条件では結晶化しませんが、半結晶性ナイロン 6 エンジニアリング プラスチックの場合、透明性を実現するには、多くの場合、速い冷却速度と薄肉設計が必要です。
製品の厚みが1～1.5mmを超えたり、冷却時の金型温度が高いと、結晶形成に伴う濁りが発生し始めます。
要約すると、純粋なエンジニアリング プラスチックの場合、光学的透明性に影響を与える主な要因はポリマー バルクの結晶特性です。 ポリマー/ポリマーブレンドの場合、成分間の極性の不一致によって引き起こされる相分離と屈折率の差が、光学的透明性に影響を与える主な理由です。
ポリマー/無機複合エンジニアリングプラスチックの場合、ポリマーマトリックスと無機強化材の間の屈折率の不一致によって引き起こされる光散乱が、その光透過性に影響を与える主な要因です。 つまり、エンジニアリングプラスチックの透明性は、高分子材料の性質や加工条件と密接に関係しています。