JIS K 7244-2:1998 プラスチック―動的機械特性の試験方法―第２部：ねじり振子法

K 7244-2 : 1998 (ISO 6721−2 : 1994)

まえがき

  この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,通商産業大臣が制定した日
本工業規格である。これによってJIS K 7213-1995は廃止され,この規格に置き換えられる。
  JIS K 7244-2には,次に示す附属書がある。
    附属書A(規定) 長手方向の力−重力Wの影響について
    附属書B(参考) 減衰補正係数Fd
    附属書C(参考) 寸法補正係数Fc
    附属書D(参考) 文献
  JIS K 7244は,規格名称を“プラスチック−動的機械特性の試験方法”とし,次の各部によって構成さ
れる。
    第1部 : 通則 (Part1 : General principles)
    第2部 : ねじり振子法 (Part2 : Torsion-pendulum method)
    第3部 : 曲げ振動−共振曲線法 (Part3 : Flexural vibration−Resonance-curve method)
    第4部 : 引張振動−非共振法 (Part4 : Tensile vibration−Non-resonance method)
    第5部 : 曲げ振動−非共振法 (Part5 : Flexural vibration−Non-resonance method)
    第6部 : せん断振動一非共振法 (Part6 : Shear vibration−Non-resonance method)
    第7部 : ねじり振動一非共振法 (Part7 : Torsional vibration−Non-resonance method)

(pdf 一覧ページ番号 )

――――― [JIS K 7244-2 pdf 1] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                          K 7244-2 : 1998
                                                                          (ISO 6721−2 : 1994)

プラスチック−動的機械特性の試験方法−第2部 : ねじり振子法

Plastics−Determination of dynamic mechanical properties− Part2 : Torsion-pendulum method

序文

この規格は,ISO 6721-2 : 1994, Plastics−Determination of dynamic mechanical properties−Part 2 :
Torsion-pendulum methodを翻訳し,技術的内容及び規格票の様式を変更することなく作成した日本工業規
格である。
なお,この規格で下線(点線)を施してある箇所は,原国際規格にはない事項である。
1. 適用範囲
  この規格は,周波数範囲0.1Hz10Hzにおける小変形に対するプラスチックの線形動的機械特性,すな
わち,ねじり弾性率の貯蔵及び損失成分を温度の関数として測定する二つの方法(A法及びB法という。)
について規定する。
  十分広い温度範囲(例えば,多くの市販プラスチックでは−50℃+150℃)で測定したこれらの特性の
温度依存性データから,ポリマーの転移領域(例えば,ガラス転移及び融解転移)についての情報が得ら
れる。
  また,同様に塑性流動の開始温度に関する情報も得られる。
  これらの二つの方法は,非対称のラミネート(ISO 6721-3 : 1994, Plastics−Determination of dynamic
mechanical properties−Part 3 : Flexural vibration−Resonance-curve method参照)には適用できない。
  また,ISO 4663 : 1986, Rubber−Determination of dynamic behaviour of vulcanizates at low frequencies−
Torsion pendulum methodを適用するゴムには適さない。
2. 引用規格
  次の規格は,この規格に引用することによって,この規格の一部を構成する。この規格の発行の時点で
はここに示した発行年の引用規格が有効であるが,すべての規格は改正されることがあるので,この規格
の使用者は,引用規格の最新版を適用できるかどうか検討することが望ましい。
    ISO 6721-1 : 1994 Plastics−Determination of dynamic mechanical properties−Part 1 : General principles
    参考 JIS K 7244-1(プラスチック−動的機械特性の試験方法−第1部 : 通則)が,この国際規格に
          一致する。
3. 定義

――――― [JIS K 7244-2 pdf 2] ―――――

2
K 7244-2 : 1998 (ISO 6721−2 : 1994)
  JIS K 7244-1 (ISO 672-1) の3.による。
4. 原理
  断面積一定の試験片の両端をそれぞれクランプで装着する。クランプの一方は固定され,もう一方はロ
ッドを介して慣性体として運動する円板と接続される。円板に接続された試験片末端と円板が励振され,
自由ねじり減衰振動が実行される。振動モードはJIS K 7244-1 (ISO 6721-1) 表2 IVに該当し,弾性率は
JIS K 7244-1 (ISO 6721-1) 表3に定義されているGtoに該当する。
  測定方式には,慣性円板を試験片に直接つるしたA法(図1参照)とつり線につるしたB法(図2参照)
がある。B法では,つり線も弾性振動系の一部を構成している。
  昇温中,温度上昇によって周波数の減少が当然生じるが,同一の慣性円板を使用することができる。ま
た,ほぼ一定の周波数を維持するために,異なる慣性モーメントをもった円板に随時交換することもでき
る。
  試験は,振動波形から周波数と減衰振幅を測定し,それらから,ねじり複素弾性率Gto*の貯蔵成分Gto'
損失成分Gto"が算出される。
5. 試験装置
5.1   ねじり振子装置
  この規格には,A法(図1)及びB法(図2)の二つの方法を規定する。
  (A法) 試験片の上端を上部クランプに止め,下端は慣性円板に下部クランプを介して取り付け励振
する。
  (B法) つり線につるされた慣性円板を試験片の上端に取り付け,つり合い分銅でバランスし励振す
る。
  いずれの方法も慣性円板,試験片をつかむ二つのクランプ(一方はロッドを介して慣性体に接続),両ク
ランプに装着された試験片全体を均一な温度に保つ恒温槽から構成する。
  B法では,つり合い分銅とつり線も必要である。
5.2   慣性円板
  慣性円板(例えば,アルミ合金製)の慣性モーメントIは,試験片のねじり剛性によって選択する。そ
のため,温度に依存した系の固有振動数は約0.1Hz10Hzの範囲となる。
  6.1に規定する標準試験片では,試験中に同一慣性円板を使用するとき,慣性モーメントIとして3×10
−5kg・m2を推奨する。
    備考1. 充てん材を添加したポリマーでは,慣性円板の慣性モーメントIは約5×10−5kg・m2が必要で
            ある。
  広い温度範囲にて一定周波数が必要な場合は,慣性モーメントIの異なった交換可能な慣性円板を使用
することができる。この場合,20%未満で慣性モーメントを段階的に変更でき,その結果10%未満で周波
数を一定にすることができる。
  6.1の標準試験片を1Hzで試験する場合,慣性モーメントIの最大は,3×10−3kg・m2を推奨する。
5.2.1  A法(図1参照)
  慣性円板(下部クランプ及び下部ロッド)の全質量による重力Wは,試験片に対して小さくなければな
らない[附属書A(規定),式(A.2)による。]。
5.2.2  B法(図2参照)

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                                                                                              3
                                                                K 7244-2 : 1998 (ISO 6721−2 : 1994)
  慣性円板(上部クランプ及び上部ロッド)の全質量は適当なつりあい分銅にてバランスされており,試
験片へ作用する長手方向の重力Wの影響は最小となる[附属書A(規定),式(A.2)による]。
  つり線は弾性振動系の一部になる。
                                     図1 試験装置(A法)
                                     図2 試験装置(B法)
5.3   クランプ
  上下クランプは,それぞれ試験片を把持している箇所が動かないような構造になっており,試験片の縦
軸と振動系の回転軸が一致するよう自動的に調整される。その結果,測定温度範囲内で試験片はねじれが
生じないよう保存され,試験片の自由長さを正確に決定することができる。
  クランプは,低質量であること。クランプ,慣性円板及び接続ロッドから成るシステムすべての慣性モ
ーメントは実験的に決定する。恒温槽外部との熱の出入りを防ぐため,クランプと慣性円板を接続するロ

――――― [JIS K 7244-2 pdf 4] ―――――

4
K 7244-2 : 1998 (ISO 6721−2 : 1994)
ッドは,断熱材でなければならない。
5.4   振動発生装置
  振動発生装置は,通常の試験片では,振子の初期ねじり角が±1.5°未満で,(エラストマーのような)
低弾性率の試験片では,±3°未満で振子が振動するようなねじりを加える能力が必要である。
5.5   振動記録装置
  振動系に多大な影響を与えなければ,記録装置は,光学,電気的いずれの方式のものでもかまわない。
装置は周波数,振幅をそれぞれ,±1%まで正確に測定しなければならない(ただし,転移領域では±5%
以内)。
5.6   恒温槽
  JIS K 7244-1 (ISO 6721-1) の5.3による。
5.7   雰囲気ガス
  空気又は不活性ガスをパージガスとして使用する。
5.8   温度測定装置
  JIS K 7244-1 (ISO 6721-1) の5.5による。
5.9   試験片の寸法測定装置
  JIS K 7244-1 (ISO 6721-1) の5.6による。
6. 試験片
  JIS K 7244-1 (ISO 6721-1) の6.による。
6.1   形状及び寸法
  短冊状の標準試験片の寸法推奨値は,次のとおりとする。
    クランプ間長さ    L : 40mm120mm,推奨値50mm
    幅                b : 5mm11mm,推奨値10mm
    厚さ              h : 0.15mm2mm,推奨値1mm
  なお,断面が長方形の試験片の厚さと幅は,長さ方向に沿って,最大と最小との差が平均厚さの3%以
下でなければならない。異なる材料を比較しようとする場合,試験片の寸法は同一でなければならない。
  推奨値 (50mm×10mm×1mm) と異なった寸法の試験片の場合は,推奨値と幾何学的相似になるように
寸法を選ぶとよい。他の形状の試験片(例えば,円筒やチューブ)を使用してもよい。その場合,寸法と
公差は受渡当事者間の合意による。
6.2   準備
  JIS K 7244-1 (ISO 6721-1) の6.2(試験片の作製)による。
7. 試験片の数
  JIS K 7244-1 (ISO 6721-1) の7.による。
8. 状態調節
  JIS K 7244-1 (ISO 6721-1) の8.による。
  試験片の機械的調整が必要な場合は,試験片をねじり試験軸に対し,両方向に5°90°間でねじり,
元に戻すこと。

――――― [JIS K 7244-2 pdf 5] ―――――

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