ISO 3384-1:2019 ゴム、加硫または熱可塑性プラスチック—圧縮における応力緩和の決定—パート1:一定温度でのテスト | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。

規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則に対する ISO の遵守に関する情報については、 www を参照してください。 .iso.org/iso/foreword.html .

この文書は、技術委員会 ISO/TC 45, ゴムおよびゴム製品、小委員会 SC 2, 試験および分析によって作成されました。

この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 3384-1:2011) を取り消して置き換えるものです。また、改正 ISO 3384-1:2011/Amd.1:2013 も組み込まれています。

前作からの主な変更点は以下の通り。

  • テスト手順が詳細に改善されました。
  • 圧縮装置(5.1)の要件は、他の国際規格と調和しています。
  • ISO 3384-1:2011/Amd.1:2013 の内容が組み込まれました (付録 B)

ISO 3384 シリーズのすべての部品のリストは、ISO Web サイトにあります。

序章

一定のひずみがゴムにかかると、そのひずみを維持するために必要な力は一定ではなく、時間とともに減少します。この行動は「ストレス緩和」と呼ばれます。逆に、ゴムが一定の応力を受けると、時間の経過とともに変形が増加します。この動作は「クリープ」と呼ばれます。

圧縮試験は、通常、連続的な応力条件下で行われます (つまり、試験中、試験片は緊張したままです)したがって、シール力の尺度となります。この規格で使用されている連続および不連続という用語は、力の測定が連続して行われるか、間隔をおいて行われるかを指すことに注意してください。

ISO 6914 には、老化の尺度として張力の応力緩和を使用するためのテストが記載されています。

応力緩和の原因となるプロセスは、本質的に物理的または化学的である可能性があり、すべての通常の条件下では、両方のタイプのプロセスが同時に発生します。ただし、常温または低温および/または短時間では応力緩和は物理的プロセスによって支配され、高温および/または長時間では化学的プロセスが支配的です。

材料の寿命を調査する場合は、ISO 11346 に記載されている方法を使用して決定できます。

応力緩和試験で温度と時間間隔を指定する必要性に加えて、特に充填剤を含むゴムでは、測定された応力緩和にも影響を与える可能性があるため、初期応力と試験片の以前の機械的履歴を指定する必要があります。 .

応力緩和試験を行う際に良好な再現性と再現性を達成するための最も重要な要素は、すべての測定中に温度と圧縮を一定に保つことです。

警告 1このドキュメントを使用する人は、通常の実験室の慣行に精通している必要があります。このドキュメントは、その使用に関連する安全上の問題のすべてに対処することを目的としていません。適切な安全衛生慣行を確立し、その他の制限の適用可能性を判断することは、ユーザーの責任です。

警告 2このドキュメントで指定されている特定の手順には、地域の環境に危険を及ぼす可能性のある物質の使用または生成、または廃棄物の生成が含まれる場合があります。使用後の安全な取り扱いと廃棄に関する適切な文書を参照する必要があります。

1 スコープ

この文書は、加硫ゴムまたは熱可塑性ゴムの試験片を一定の変形まで圧縮し、所定の試験温度に維持することによって加えられる反力の減少を決定するための 2 つの手順を指定します。

反力は、連続測定システムまたは不連続測定システムのいずれかによって決定できます。

方法 A と方法 B の 2 つの試験方法が指定されています。方法 A では、圧縮と反力のすべての測定が試験温度で行われ、方法 B では、圧縮と反力のすべての測定が標準実験室温度で行われます。

方法 A と方法 B では同じ結果が得られません。方法 B では、試験温度から標準実験室温度までの材料の収縮が結果に含まれるためです。

この文書では、円筒状試験片とリング状試験片の 2 つの形式の試験片が指定されています。結果の比較は、類似したサイズと形状の試験片で行った場合にのみ有効です。

リング試験片の使用は、液体環境における応力緩和の測定に特に適しています。

このドキュメントでは、一定の周囲温度または高温でのテストのみを扱います。標準的な実験室温度より低い温度でのテストは指定されていません。この方法は低温試験に使用されていますが、これらの条件下での信頼性は証明されていません。

2 参考文献

以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 37:2017, ゴム、加硫または熱可塑性 - 引張応力-ひずみ特性の決定
  • ISO 188:2011, ゴム、加硫または熱可塑性 - 加速老化および耐熱性試験
  • ISO 18899:2013, ゴム - 試験装置の校正ガイド
  • ISO 23529:2016, ゴム — 物理的試験方法のための試験片の準備とコンディショニングの一般的な手順

3 用語と定義

このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1

圧縮応力緩和

一定の圧縮ひずみを加えた後、時間の経過とともに発生する、初期力のパーセンテージとして表される圧縮力の減少

参考文献

1ISO 3601-1:2012, 流体動力システム — O リング — Part 1: 内径、断面、公差、および指定コード
2ISO 1817, ゴム、加硫または熱可塑性 - 液体の影響の測定
3ISO 4287, Geometrical Product Specifications (GPS) — 表面テクスチャ: プロファイル法 — 用語、定義、および表面テクスチャ パラメータ
4ISO/TR 9272, ゴムおよびゴム製品 - 試験方法規格の精度の決定
5ISO 11346, ゴム、加硫または熱可塑性 — 寿命と使用最高温度の推定
6ISO 19983, ゴム — 試験方法の精度の決定
7Prabhu AM, Birley AW, Sigley RH, Polymer Testing 、1991, 10, 30

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 45, Rubber and rubber products, Subcommittee SC 2, Testing and analysis.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 3384-1:2011), which has been technically revised. It also incorporates the Amendment ISO 3384-1:2011/Amd.1:2013.

The main changes compared to the previous edition are as follows:

  • test procedures have been improved in detail;
  • the requirement for compression device (5.1) has been harmonized with other International Standards;
  • content of ISO 3384-1:2011/Amd.1:2013 has been incorporated (Annex B).

A list of all parts in the ISO 3384 series can be found on the ISO website.

Introduction

When a constant strain is applied to rubber, the force necessary to maintain that strain is not constant but decreases with time; this behaviour is called “stress relaxation”. Conversely, when rubber is subjected to a constant stress, an increase in the deformation takes place with time; this behaviour is called “creep”.

Tests in compression are normally made under continuous stress conditions (i.e. the test piece remains strained throughout the test), and are hence a measure of sealing force. Note that the terms continuous and discontinuous used in this standard refer to whether the measure of force is made continuously of at intervals.

Tests to use stress relaxation in tension as a measure of ageing are given in ISO 6914.

The processes responsible for stress relaxation can be physical or chemical in nature, and under all normal conditions both types of process will occur simultaneously. However, at normal or low temperatures and/or short times, stress relaxation is dominated by physical processes, while at high temperatures and/or long times chemical processes are dominant.

If the life-time of a material is to be investigated, it can be determined using the method described in ISO 11346.

In addition to the need to specify the temperatures and time intervals in a stress relaxation test, it is necessary to specify the initial stress and the previous mechanical history of the test piece since these can also influence the measured stress relaxation, particularly in rubbers containing fillers.

The most important factor in achieving good repeatability and reproducibility when making stress relaxation tests is to keep the temperature and compression constant during all measurements.

WARNING 1 Persons using this document should be familiar with normal laboratory practice. This document does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to determine the applicability of any other restrictions.

WARNING 2 Certain procedures specified in this document might involve the use or generation of substances, or the generation of waste, that could constitute a local environmental hazard. Reference should be made to appropriate documentation on safe handling and disposal after use.

1 Scope

This document specifies two procedures for determining the decrease in counterforce exerted by a test piece of vulcanized or thermoplastic rubber which has been compressed to a constant deformation and maintained thus at a predetermined test temperature.

The counterforce can be determined either by means of a continuous-measurement system or by a discontinuous-measurement one.

Two test methods are specified, method A and method B. In method A the compression and all measurements of counterforce are made at test temperature and in method B the compression and all measurements of counterforce are made at standard laboratory temperature.

Method A and method B do not give the same results, as in method B the shrinkage of the material from the test temperature to standard laboratory temperature is included in the result.

Two forms of test piece are specified in this document: cylindrical test pieces and rings. Comparison of results is valid only when made on test pieces of similar size and shape.

The use of ring test pieces is particularly suitable for the determination of stress relaxation in liquid environments.

This document deals only with testing at constant ambient or elevated temperature. Testing at temperatures below standard laboratory temperature is not specified. The methods have been used for low‑temperature testing, but their reliability under these conditions is not proven.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 37:2017, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tensile stress-strain properties
  • ISO 188:2011, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Accelerated ageing and heat resistance tests
  • ISO 18899:2013, Rubber — Guide to the calibration of test equipment
  • ISO 23529:2016, Rubber — General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test methods

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

compression stress relaxation

reduction in compressive force, expressed as a percentage of the initial force, which occurs with time after the application of a constant compressive strain

Bibliography

1ISO 3601-1:2012, Fluid power systems — O-rings — Part 1: Inside diameters, cross-sections, tolerances and designation codes
2ISO 1817, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of the effect of liquids
3ISO 4287, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method — Terms, definitions and surface texture parameters
4ISO/TR 9272, Rubber and rubber products — Determination of precision for test method standards
5ISO 11346, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Estimation of life-time and maximum temperature of use
6ISO 19983, Rubber — Determination of precision of test methods
7Prabhu A.M., Birley A.W, Sigley R.H, Polymer Testing, 1991, 10, p. 30