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Bobby Brown
업데이트 2026-06-25
폴리카보네이트(PC)란? 소재 특성과 내화학성 표

목차


폴리카보네이트(PC)란?

폴리카보네이트 (Polycarbonate, 약칭 PC)는 무색 투명한 비결정성 열가소성 플라스틱입니다. 뛰어난 광학적 투명성과 높은 충격 강도를 동시에 갖춘 덕분에 일상 속 다양한 곳에서 활용됩니다. 오토바이 헬멧 쉴드, 안경 렌즈, 재사용 물병, 젖병, CD·DVD 디스크, 자동차 헤드라이트 커버, 투명 스마트폰 케이스, 하드셸 캐리어 등이 대표적입니다. 산업 현장에서는 유량계·액위계·사이트글라스의 유체 접촉 부품으로 사용되어, 작업자가 유체 흐름 상태를 직접 육안으로 확인할 수 있도록 해 줍니다. NASA 우주비행사가 달 착륙 시 착용했던 헬멧의 투명 바이저도 폴리카보네이트로 만들어졌습니다.

PC 소재 특성

기계적 특성

폴리카보네이트는 내구성이 높은 소재로, 충격 강도가 일반 유리의 약 250배에 달합니다.1 전반적인 특성은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, 아크릴)와 유사하지만, 인성 (toughness) 이 더 뛰어나고 극한 환경에서의 내구성도 우수합니다. 다만 표면 경도는 PMMA가 높아, PC는 상대적으로 긁힘에 취약합니다. 이 때문에 PC 소재 안경 렌즈와 자동차 외장 부품에는 일반적으로 하드코팅이 적용됩니다. 또한 PC는 파단 없이 큰 소성 변형을 견딜 수 있어, 가열 없이 상온에서 판금 절곡 방식으로 냉간 성형이 가능합니다. PMMA는 반대로 상온에서 구부리면 쉽게 깨집니다.

열적 특성

폴리카보네이트의 유리 전이 온도(Tg)는 약 147°C(297°F)이며, 이 온도 이상에서 서서히 연화되기 시작하고 약 155°C(311°F)에서 유동 상태로 전환됩니다.1 사출 성형 시에는 잔류 응력이 없는 제품을 만들기 위해 금형 온도를 80°C(176°F) 이상으로 유지해야 합니다. 분자량 등급 선택에는 트레이드오프가 있습니다. 저분자량 등급은 성형성이 좋지만 강도가 낮고, 고분자량 등급은 가장 우수한 인성을 제공하지만 가공 난도가 높습니다.

실제 사용 환경에서 PC의 장기 연속 사용 온도 상한은 통상 115–130°C로, 유리 전이 온도보다 낮습니다. 이는 장시간 기계적 하중을 받으면 크리프(creep)와 응력 완화가 발생하여 육안으로 변형이 확인되기 전에 이미 치수 변화가 시작되기 때문입니다. 고온 유체 이송 용도에는 PVDF 또는 PTFE 라이닝 소재의 부품 사용을 권장합니다.

광학적 특성

열 가공된 폴리카보네이트는 통상 완전한 비결정성 구조를 띠어 가시광선에 대한 투과율이 매우 높으며, 대부분의 유리보다 뛰어난 광 투과성을 보입니다.1 또한 별도의 자외선 차단 첨가제 없이도 자연적으로 자외선을 차단하므로, 투명성을 유지하면서 자외선 차단이 필요한 PC 채광 지붕재나 야외 보호 커버 등에 적합합니다.


PC 내화학성 대조표

본 표는 PC를 유체 접촉 환경에 적용할 때의 1차 검토 자료로 활용하시기 바랍니다. 실제 사용 전에는 온도·농도·기계적 응력을 반영한 실제 운전 조건에서 반드시 실물 테스트를 진행하여 성능을 확인해 주십시오.

OK 사용 권장
사용 전 테스트 필요
사용 비권장
N/A 데이터 없음
본 표는 단일 화학품 접촉 결과입니다. 여러 화학품이 동시에 접촉하는 환경에서는 실제 운전 경험 및 테스트 결과를 바탕으로 소재를 선정하십시오.
분류 영문명 한국어명 PC 내화학성
유기산 Acetic acid 아세트산 OK (20%)
Acetic acid, glacial 빙초산 OK
Acetic anhydride 무수아세트산
Citric acid 구연산 OK
유기화합물 Acetaldehyde 아세트알데히드
Acetone 아세톤
Methyl alcohol 메탄올 OK (20%)
Aniline 아닐린
Benzaldehyde 벤즈알데히드
Benzene 벤젠
Benzyl alcohol 벤질알코올
Benzyl chloride 염화벤질 N/A
Corn oil 옥수수유 N/A
Ethanol 에탄올 OK
Ethylene glycol 에틸렌글리콜 OK
Fatty acid 지방산 OK
Formaldehyde 포름알데히드 OK (40%)
Formic acid 포름산 OK
Hexane 헥산
Lactic acid 젖산 OK
Methanol 메탄올 OK
Paraffin oil 파라핀유 OK
Petroleum 석유 N/A
Phenol 페놀 OK
Propane, liq 액화프로판
Propanol 프로판올 OK
Stearic acid 스테아르산 OK
Tannic acid 탄닌산 N/A
Tartaric acid 주석산 OK
Toluene 톨루엔
Urea 요소 OK
무기화합물 Ammonia 암모니아
Ammonium chloride 염화암모늄 OK
Ammonium hydroxide 수산화암모늄
Ammonium nitrate 질산암모늄 N/A
Ammonium sulfate 황산암모늄 OK
Aqua regia 왕수
Barium chloride 염화바륨 OK
Barium hydroxide 수산화바륨
Brine 소금물 N/A
Calcium chloride 염화칼슘 N/A
Calcium hydroxide 수산화칼슘
Carbonic acid 탄산 OK
Chloric acid 염소산 N/A
Chlorine 염소 N/A
Detergent 세제
Hydrobromic acid 브롬화수소산 N/A
Hydrochloric acid 염산
Hydrofluoric acid 불산
Hydrogen peroxide 과산화수소 OK (30%)
Nitric acid 질산 OK (5%)  OK (40%)
Phosphoric acid 인산 OK (<40%)
Potassium hydroxide 수산화칼륨
Potassium nitrate 질산칼륨 OK
Potassium sulfate 황산칼륨 OK
Sodium carbonate 탄산나트륨 OK
Sodium hydroxide 수산화나트륨
Sodium nitrate 질산나트륨 N/A
Sulfuric acid 황산
Sulfur dioxide 이산화황 N/A

자주 묻는 질문

폴리카보네이트는 내화학성이 있습니까?

PC의 내화학성은 중간 수준입니다. 묽은 산, 알코올류, 지방족 탄화수소, 다수의 수성 염 용액에 대해서는 양호한 내성을 보이지만, 강알칼리(수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아), 케톤계 용제(아세톤), 방향족 탄화수소(벤젠, 톨루엔), 진한 강산에 노출되면 빠르게 열화됩니다. 특히 주의할 점은, 일부 화학품에 의한 손상이 내부에서 시작된다는 것입니다. 외관상 이상이 없는 상태에서도 응력 균열이나 팽윤이 이미 진행 중일 수 있습니다. 사용 전 반드시 본 페이지의 내화학성 표에서 유체 종류와 농도를 확인하십시오.

폴리카보네이트의 최대 사용 온도는 얼마입니까?

PC의 유리 전이 온도(Tg)는 약 147°C(297°F)이지만, 실제 사용 환경에서의 장기 연속 사용 온도 상한은 통상 115–130°C입니다. 이 차이는 장시간 기계적 하중이 가해지면 크리프와 응력 완화가 발생하여, 육안으로 변형이 확인되기 전에 이미 치수 변화가 시작되기 때문입니다. 화학품 노출이 동반될 경우 열화는 더욱 빨라집니다. 고온 유체 이송 용도에는 PVDF 또는 PTFE 라이닝 부품 사용을 권장합니다.

폴리카보네이트 단점은 무엇입니까?

PC의 주요 단점은 두 가지입니다. 첫째, 표면 경도가 낮아 긁힘에 취약하며, 장기적인 투명도 유지를 위해서는 하드코팅이 필요합니다. 둘째, 내화학성에 한계가 있어 강알칼리, 케톤류, 방향족 용제에 노출되면 빠르게 열화되는데, 초기에는 외관 변화가 나타나지 않는 경우도 있습니다. 이 외에도 장기 연속 사용 온도 상한이 유리 전이 온도보다 낮으므로, 실제 적용 시 보수적인 설계가 필요합니다. 강부식성 화학품이나 고온 환경이 요구되는 경우에는 PVDF나 붕규산유리가 더 적합한 대안입니다.

폴리카보네이트는 독성이 있습니까?

정상적인 사용 조건에서 폴리카보네이트는 독성 물질로 간주되지 않습니다. PC의 독성에 대한 우려는 주로 비스페놀 A(BPA)에서 비롯됩니다. BPA는 폴리카보네이트의 구조 원료로 사용되는 산업용 화학물질로, 1960년대부터 식품 접촉 포장재에 사용되어 왔습니다.2 포장재에서 식품으로의 미량 BPA 이행 가능성은 있으나, 미국 FDA가 300건 이상의 과학 연구를 지속적으로 검토한 결과, 현재 승인된 식품 용기 및 포장재 용도에서 BPA는 이행 수준에서 안전하다는 결론에 이르렀습니다.2

PC 소재 젖병과 유아용 컵이 FDA 규정에서 제외된 것은 제조사들이 자발적으로 해당 제품 생산을 중단했기 때문이며, 안전성 문제로 인한 강제 철수가 아닙니다.2 산업 유체 이송 용도에서는 PC 자체의 독성보다 유체가 PC 부품을 침식하는지 여부, 즉 화학적 적합성 확인이 더 중요한 고려 사항입니다.

로터미터와 사이트글라스에 폴리카보네이트를 사용하는 이유는 무엇입니까?

PC는 높은 광학 투명성과 우수한 내충격성 덕분에 로터미터(부자식 유량계)·사이트글라스·액위계에서 유체 흐름 상태를 육안으로 직접 확인할 수 있는 실용적인 소재로 널리 활용됩니다. 가장 중요한 제약 조건은 화학적 적합성입니다. 사용 전 내화학성 표에서 유체 종류를 반드시 확인하고, 운전 온도가 PC의 연속 사용 온도 상한 내에 있는지 확인하십시오. 부식성 유체나 고온 유체를 다루는 경우에는 붕규산유리나 PVDF가 더 적합한 소재입니다.

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폴리카보네이트에 절대 접촉시키면 안 되는 화학품은 무엇입니까?

다음 화학품은 PC를 빠르게 손상시키므로 접촉을 피해야 합니다: 강알칼리류(수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아, 수산화암모늄, 수산화바륨, 수산화칼슘), 케톤계 용제(아세톤), 방향족 탄화수소(벤젠, 톨루엔), 염소화 용제, 진한 강산(염산, 황산, 불산). 이들 화학품은 응력 균열, 팽윤, 용해와 같은 열화를 일으키며, 외관상 뚜렷한 이상이 나타나기 전에 이미 내부 손상이 시작되는 경우가 많습니다. 위의 모든 항목은 본 페이지 내화학성 표에서 로 표시되어 있습니다.

참고 자료

  1. ^ Polycarbonate - wikipedia
  2. ^ Bisphenol A (BPA): Use in Food Contact Applications — U.S. Food & Drug Administration
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