JIS K 6922-2:2018 プラスチック―ポリエチレン（ＰＥ）成形用及び押出用材料―第２部：試験片の作製方法及び特性の求め方 | ページ 2

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K 6922-2 : 2018
      注記 対応国際規格 : ISO 6603-2,Plastics−Determination of puncture impact behaviour of rigid plastics
             −Part 2: Instrumented impact testing
    ISO 1183-1,Plastics−Methods for determining the density of non-cellular plastics−Part 1: Immersion method,
        liquid pyknometer method and titration method
    ISO 1183-2,Plastics−Methods for determining the density of non-cellular plastics−Part 2: Density gradient
        column method
    ISO 1183-3,Plastics−Methods for determining the density of non-cellular plastics−Part 3: Gas pyknometer
        method
    ISO 1628-3,Plastics−Determination of the viscosity of polymers in dilute solution using capillary viscometers
        −Part 3: Polyethylenes and polypropylenes
    ISO 11357-2,Plastics−Differential scanning calorimetry (DSC)−Part 2: Determination of glass transition
        temperature and glass transition step height
    ISO 11357-3,Plastics−Differential scanning calorimetry (DSC)−Part 3: Determination of temperature and
        enthalpy of melting and crystallization
    ISO 11359-2,Plastics−Thermomechanical analysis (TMA)−Part 2: Determination of coefficient of linear
        thermal expansion and glass transition temperature
    ISO 16770,Plastics−Determination of environmental stress cracking (ESC)   f polyethylene−Full-notch creep
        test (FNCT)
    IEC 60296,Fluids for electrotechnical applications−Unused mineral insulating oils for transformers and
        switchgear
    ASTM D638,Standard test method for tensile properties of plastics
    ASTM D1693,Standard test method for environmental stress-cracking of ethylene plastics

3 試験片の作製

3.1 一般

  試験片は,常に同じ成形条件を用い,同じ成形方法(射出成形又は圧縮成形)で作製する。
  各試験に用いる成形方法は,次の記号によって表3及び表4に示す。
− M : 射出成形
− Q : 圧縮成形

3.2 材料の成形前処理

  材料の成形前処理は,通常,必要ない。

3.3 射出成形

  JIS K 7210-1に規定するメルトマスフローレイト(MFR)が1 g/10 min以上のPEは,射出成形で試験片
を作製する。このMFRの測定条件は,JIS K 6922-1に規定された条件D(温度190 ℃,荷重2.16 kg)と
する。
  射出成形試験片は,JIS K 7152-1又はJIS K 7152-3の規定によって,表1に示す成形条件を用いて作製
する。短冊試験片は,射出成形によって直接作製するタイプB1試験片に比較して,タイプA1試験片の中
央部から切り出して作製するタイプB2試験片の方が得られる結果の精度が良く,タイプB2試験片を用い
ることが望ましい。タイプA1試験片,タイプB1試験片及びタイプB2試験片は,JIS K 7139による。
  保圧は,成形品にひけ,ボイドなどの外観不良がなくなるように設定する。

――――― [JIS K 6922-2 pdf 6] ―――――

                                                                                              5
                                                                                 K 6922-2 : 2018
                                   表1−試験片の射出成形条件
        材料         溶融樹脂温度 金型温度   平均射出速度  保圧時間   冷却時間   全サイクル時間
                          ℃         ℃         mm/s          s          s             s
   MFR≧1 g/10 min       210         40        100±20        25        35±5        40±5

3.4 圧縮成形

  JIS K 6922-1に規定する条件D(温度190 ℃,荷重2.16 kg)でのMFRが1 g/10 min未満のPEは,圧縮
成形で試験片を作製する。厚さが2 mm以下の試験片並びに表3及び表4に明記してある場合は,MFRの
値にかかわらず圧縮成形によって試験片を作製する。
  圧縮成形シートは,JIS K 7151の規定によって,表2に示す成形条件を用いて作製する。
                             表2−試験片用圧縮成形シートの成形条件
   材料    成形温度   平均冷却速度  成形品取出温度   全圧力a)  加圧時間   予熱圧力   予熱時間
              ℃         ℃/min          ℃            MPa       min                   min
  全銘柄      180          15            ≦40       5又は10      5±1       接触     515
 注記 冷却速度の変動は,試験片の結晶化度及び測定する特性を変化させる。したがって,一定の冷却速度をもつ
      成形機を用いている。
 注a) 平押し金型では5 MPa,押込み金型では10 MPaを用いる。
  平押し金型を用いる場合は,樹脂の金型からのはみ出し及びひけを防止するために,全圧力を付加した
状態で冷却を開始する。ただし,圧力が金型の枠全体にかかるため,材料の十分な均一性が得られず,各
ペレット間の境界が残存することがある。
  厚さ4 mm程度の厚いシートの場合は,押込み金型を用いるとよい。予熱時間は,金型の種類及び熱源
(蒸気又は電気)による。平押し金型では,通常,5分で十分であるが,押込み金型では,その体積が大
きいので,より長い予熱時間が必要で,特に熱源に電気を用いる場合は,15分程度の予熱時間が必要とな
る。
  特性を求める試験片は,圧縮成形シートからJIS K 7144による機械加工又は打抜きで作製する。
    注記 打抜きによって作製する厚さ4 mm以下の試験片は,フライス盤,帯のこ盤などの,のこぎり
          刃による切断で作製した試験片と比較し,残留応力及び変形が少ない。

4 試験片の状態調節

  試験片は,温度23 ℃±2 ℃で16時間以上状態調節する。充材又は吸湿性の添加剤を添加したPEによ
る試験片の場合は,温度23 ℃±2 ℃及び相対湿度(50±10)%で16時間以上状態調節をする。

5 特性の求め方

  特性の求め方及びデータの表示方法は,JIS K 7140-1による。試験は,表3及び表4に明記がなければ,
温度23 ℃±2 ℃の標準雰囲気で,充材又は吸湿性の添加剤を添加したPEによる試験片の場合は,温度
23 ℃±2 ℃及び相対湿度(50±10)%の標準雰囲気で行う。
  表3には,JIS K 7140-1に規定する特性のうちPEに適切な特性を示している。これらの特性は,他の熱
可塑性樹脂の特性データと比較するのに有用なものである。
  表4には,表3に規定していない特性で,PEを特徴付けるために重要な特性又は一般に広く用いられて

――――― [JIS K 6922-2 pdf 7] ―――――

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K 6922-2 : 2018
いる特性を示す。
                      表3−一般的特性及び試験条件(JIS K 7140-1から選択)
        特性        記号     試験方法  試験片のタイ 試験片   単位      試験条件及び補足説明
                               規格     プ及び寸法  の作製
                                           mm       方法a)
 1 レオロジー的特性
 1.1  メルトマス    MFR    JIS K 7210-1 成形に用いる  −     g/10  JIS K 6922-1の規定による。
      フローレイト                         材料              min
 1.2  メルトボリュ  MVR                                     cm3/10 JIS K 6922-1の規定による。
      ームフローレ                                           min   非充材料のMFRを算出すると
      イト                                                         きに用いる溶融密度は,763.6
                                                                   kg/m3とするb)。
 1.3  成形収縮率     SMp   JIS K 7152-4  60×60×2    M       %    平行  射出成形金型内の流動方
                                        JIS K 7152-3                     向に平行及び直角の数値
 1.4                 SMn                                           直角
                                         タイプD2
 2 機械的特性
 2.1  引張弾性率     Et    JIS K 7161-2  JIS K 7139 M又は    MPa   試験速度1 mm/min
 2.2  引張降伏応力                      タイプA1又    Q            降伏を伴う破壊 : 
 2.3  引張降伏        攀                   はA2               %    試験速度50 mm/min
      ひずみ
 2.4  引張破壊        攀
      呼びひずみ
 2.5  50 %ひずみ                                             MPa   降伏を伴わない破壊 : 
      引張応力                                                       攀            試験速度5 mm/min
 2.6  引張破壊応力                                                   攀            試験速度50 mm/min
 2.7  引張破壊        攀                                      %
      ひずみ
 2.8  引張クリープ   Etc1   JIS K 7115                       MPa   1h        ひずみ≦0.5 %
 2.9  弾性率        Etc103                                         1 000 h
 2.10 曲げ弾性率     Ef    JIS K 7171    80×10×4           MPa   試験速度2 mm/min
                              又は
                           附属書JA c)
 2.11 シャルピー     acA   JIS K 7111-1 80×10×4           kJ/m2  エッジワイズ衝撃,1eA法
      衝撃強さ                又は     機械加工によ                破壊のタイプを記録する。
      ノッチ付き           JIS K 7111-2るV-ノッチ,
                                          r=0.25
 2.12 引張衝撃強さ   atl    JIS K 7160  80×10×4           kJ/m2  シャルピー衝撃強さノッチ付き
      ノッチ付き                       機械加工によ                試験で破壊しなかった場合だけ
                                        るダブルV-                 行う。
                                       ノッチ,r=1
 2.13 パンクチャー  WP d)  JIS K 7211-2  60×60×2            J    ストライカ速度4.4 m/s
      衝撃試験                                                     ストライカ直径20 mm
      エネルギー                                                   支持リング径40 mm
 2.14 パンクチャー   FM                                       N    ストライカに潤滑剤を塗布する。
      衝撃試験                                                     試験片が外側にずれないように,
      最大応力                                                     クランプで十分固定する。

――――― [JIS K 6922-2 pdf 8] ―――――

                                                                                              7
                                                                                 K 6922-2 : 2018
                  表3−一般的特性及び試験条件(JIS K 7140-1から選択)(続き)
        特性        記号     試験方法  試験片のタイ 試験片  単位       試験条件及び補足説明
                               規格     プ及び寸法  の作製
                                           mm       方法a)
 3 熱的特性
 3.1  溶融温度       Tm    ISO 11357-3 成形に用いる   −     ℃    融解ピーク温度を記録
                                           材料                    加熱冷却速度10 ℃/min
 3.2  ガラス転移     Tg    ISO 11357-2                             中間点温度を記録,加熱冷却速度
      温度                                                         10 ℃/min
 3.3  荷重たわみ    Tf1.8  JIS K 7191-2  80×10×4  M又は    ℃    最大表面   1.8  フラットワイ
 3.4  温度          Tf0.45                            Q            応力(MPa)0.45 ズ
 3.5  線膨張係数      愀   ISO 11359-2 JIS K 7139の         ℃−1  平行    温度範囲23 ℃55 ℃
 3.6                  愀               タイプA1又                  直角    のセカント値を記録す
                                       はA3から作                          る。
                                           製
 3.7  燃焼性       B50/1.5  JIS C 60695 125×13×1.5         −    クラスV-0,V-1,V-2,HB,HB40
 3.8                B50/h     -11-10    厚さ : h>1.5               又はHB75の一つを記録する。
 3.9  酸素指数       −    JIS K 7201-2  80×10×4           %     手順A(上面着火)を用いる。
 4 電気的特性e)
 4.1  比誘電率       攀     JIS C 2138 ≧60×≧60×   Q      −    100 Hz  電極のエッジの影響を
 4.2                 攀                     2                      1 MHz   補正する。
 4.3  誘電正接     tan                                       −    100 Hz
 4.4               tan                                             1 MHz
 4.5  体積抵抗率      攀      JIS C                           攀電圧500    1分後の値
                             2139-3-1                              V
 4.6  表面抵抗率        攀    JIS C                            圀          JIS C 2139-3-2に規定
                             2139-3-2                                      の電極から選択して用
                                                                           いる。
 4.7  耐電圧         EB1   JIS C 2110-1≧60×≧60×        kV/mm 直径20 mmの球形電極を用いる。
                                            1                     IEC 60296の変圧器油に浸せきす
                                                                  る。電圧印加速度2 kV/sを用いる。
 4.8  耐トラッキン  CTI-A   JIS C 2134 ≧20×≧20×          −    溶液Aを用いる。
      グ性                                  4
 5 その他の特性
 5.1  吸水率         Ww     JIS K 7209   60×60×1  M又は    %     23 ℃水中での飽和値
 5.2                 WH                               Q            23 ℃,相対湿度50 %における平
                                                                   衡時の値
 5.3  密度                ISO 1183-1 f),   −        Q     kg/m3  材料間の比較に用いる。JIS K
                           ISO 1183-2                              6922-1の3.5.2(密度)には適用し
                              又は                                 ない。
                           ISO 1183-3
 注a)    : 射出成形,Q : 圧縮成形
    b) 参照 : P. Zoller, Journal of Applied Polymer Science, 23, 1979. pp. 1051-1061
    c) たわみ測定装置又はコンプライアンス補正が適用できない場合,クロスヘッド変位量でたわみ量を読み取る
      附属書JAの方法に従う。
    d)   IS K 7211-2では,パンクチャー衝撃試験エネルギーの記号をEpと規定している。
    e) 電気的特性は,通常,相対湿度に影響されるので,その測定は,温度23 ℃±2 ℃及び相対湿度(50±10)%
      の標準雰囲気下で行う。
    f) 附属書A参照。

――――― [JIS K 6922-2 pdf 9] ―――――

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                     表4−成形用及び押出用PE材料に特有な特性及び試験条件
        特性        記号    試験方法   試験片のタイ 試験片  単位       試験条件及び補足説明
                              規格      プ及び寸法  の作製
                                           mm       方法a)
 1 機械的特性
 1.1  引張降伏応力        ASTM D638 b)  タイプIV      Q     MPa    厚さ1 mm又は2 mm
 1.2  引張降伏        攀                                     %     試験速度50 mm/min
      ひずみ
 1.3  引張破壊応力                                          MPa
 1.4  引張破壊        攀                                     %
      ひずみ
 2 その他の特性
 2.1  還元粘度       I     ISO 1628-3  成形に用いる   −    mL/g
                                           材料
 2.2  環境応力      F50   ASTM D1693    38×13×h     Q       h    50 %破壊確率を求める。
      亀裂c)                                                       条件A,ρ≦0.925(h : 3.003.30)
                                                                   条件B,ρ>0.925(h : 1.841.97)
 2.3                 tf    ISO 16770    ISO 16770                  条件は,材料の用途によってISO
                                        から選定                   16770から選定する。
 2.4  密度                ISO 1183-1,    押出物    JIS K   kg/m3  JIS K 6922-1の3.5.2(密度)表示
                           ISO 1183-2               7210-1         用の値とする。
                             又は                   の規定
                           ISO 1183-3               による
 注a)    : 圧縮成形
    b) 多目的試験片では破壊伸びが大きすぎて測定できない場合に,小形引張試験片を用いる。
         多目的試験片(JIS K 7139のタイプA1又はA3)を用いた場合,通常の引張試験機ではストロークが短く,
       破断するまでに至らず,引張破壊応力及び引張破壊(呼び)ひずみが測定できない場合がある。小形試験片
       (多目的試験片の1/2)を用いることで破断しない問題は解決できるが,ひずみが肩の部分まで影響し,測定
       値として採用できない。JIS K 7127に規定されている試験片タイプ5を用いれば,破壊(呼び)ひずみは得
       られるが,同規格の適用範囲に“厚さ1 mm以下”との規定があるため成形材料・押出材料には適用できない。
       したがって,試験片タイプ5とほぼ同じ形状のASTM試験片による引張試験を追加している。
    c) 環境応力亀裂試験は,特に押出用PEにおいて,相対比較する値が得られ,特殊な用途でこの試験が必要とな
      る。ある用途において,この試験は,良い指標とはなるが,材料の用途に対する適正判断は,その材料の性
      能試験における全評価において行う必要がある。

――――― [JIS K 6922-2 pdf 10] ―――――

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