伸長粘度測定装置

概要

プラスチックの成形性を予測するのに粘弾性測定は欠かせません。粘弾性測定の中でも伸長粘度は大変形領域の測定が可能であり、成形性と密接に関係します。弊社では、東洋精機製メルテンレオメータを用いた伸長粘度測定を受託しています。

装置概要

実際の測定、データ算出手順に基づいて、測定装置をご紹介します。
伸張粘度計の模式図を図1に示します。一定温度に保たれたオイルバス中で、円柱や角柱形状の試験片の両端を保持し、一定速度でロールを回転させて試験片を引っ張ります。この時、ロール間に挟まれた試験片には一軸伸張変形が加えられます（ロール間の試料が一様に変形すると仮定します。）。
1軸伸長変形とは、最初だけ離れていた2点間の距離が式（1）に従って変化する変形です。

この変形に伴い試験片の断面積が減少します。断面積の減少は式（2）に従って変化します。

実際の測定では、図2に示すように試験片の直径と荷重のデータが得られます。直径データから式（2）より試料が受けている歪み速度を算出します。これと荷重データから、式（3）によって伸長粘度を算出し、両対数プロットします（図3）。

まとめ

伸長粘度測定は、成形加工特性と密接に結びついています。別途、線形粘弾性との比較などを行うことによって、解析を行うことも可能です。