用語集

溶液・融液特性の試験評価方法、測定機械 一覧

樹脂プラスチックの溶液・融液特性の試験および評価は、材料の加工性、物性、および用途に応じた性能を把握するために非常に重要です。これらの特性は、溶液状態(溶剤中に溶解した状態)と融液状態(加熱されて溶融した状態)で異なるため、特性に応じたさまざまな試験方法と測定機械が用いられます。

以下に、樹脂プラスチックの溶液・融液特性の主な試験・評価方法と使用される機械についてまとめます。

1. 溶液特性の試験・評価方法

1.1 粘度測定

  • 概要: 樹脂溶液の粘度を測定し、溶解度や分子量、濃度の影響を評価します。
  • 方法:
  • キャピラリービスコメーター: 溶液を細い管(キャピラリー)に通して、流れる時間から粘度を測定。
  • 回転粘度計: スピンドルを溶液中で回転させ、その回転抵抗から粘度を測定。
  • 機械:
  • キャピラリービスコメーター
  • 回転粘度計(ロータリービスコメーター)
  • 用途: 高分子溶液の粘度、濃度依存性、溶解度パラメータの評価。

1.2 ゲル浸透クロマトグラフィー (GPC)

  • 概要: 高分子溶液の分子量分布を評価するための方法。
  • 方法: 溶液状態のポリマーをカラムに通過させ、分子量の違いにより分離し、検出器で分子量分布を解析します。
  • 機械: ゲル浸透クロマトグラフ (GPC)
  • 用途: 高分子の分子量、分子量分布、溶液中の分子サイズの評価。

1.3 溶解度パラメータの評価

  • 概要: 樹脂の特定の溶媒に対する溶解度を評価し、溶解度パラメータを算出します。
  • 方法: 樹脂をさまざまな溶媒に溶解し、溶解の度合い(完全溶解、膨潤、溶解しない)を観察します。
  • 機械: 溶解試験用器具、温度制御機器
  • 用途: ポリマーの溶媒選択、コーティング剤やインクの溶媒設計。

2. 融液特性の試験・評価方法

2.1 キャピラリーレオメーター

  • 概要: ポリマー融液の流動特性を評価するために使用される方法。
  • 方法: 加熱されたキャピラリー内に樹脂を押し出し、押出速度と圧力から粘度を測定します。
  • 機械: キャピラリーレオメーター
  • 用途: 押出成形や射出成形のプロセス条件の最適化、ポリマー融液の粘度とせん断速度の関係の評価。

2.2 回転レオメーター

  • 概要: ポリマー融液の粘弾性特性を評価します。
  • 方法: プレートやコーンをポリマー融液中で回転させ、その回転トルクからせん断応力、せん断速度、粘度を測定します。
  • 機械: 回転レオメーター
  • 用途: 高分子の粘弾性、せん断応答、溶融状態での流動特性の評価。

2.3 示差走査熱量測定 (DSC)

  • 概要: ポリマーの融解特性(融点、結晶化挙動)を評価します。
  • 方法: 樹脂を加熱しながら、試料と参照物の間の熱流量の違いを測定して、融解温度や結晶化温度を解析します。
  • 機械: 示差走査熱量計 (DSC)
  • 用途: ポリマーの融点、結晶化温度、融解エンタルピーの評価。

2.4 熱重量分析 (TGA)

  • 概要: ポリマーの熱分解特性、熱安定性を評価します。
  • 方法: 試料を一定速度で加熱し、温度に対する重量変化を測定します。
  • 機械: 熱重量分析装置 (TGA)
  • 用途: 熱安定性、分解温度、揮発成分の含有量の評価。

2.5 平行板レオメーター

  • 概要: 高分子融液の動的粘弾性特性を評価します。
  • 方法: 平行なプレートの間に樹脂を挟み、周期的なせん断を加えて応答を測定します。
  • 機械: 平行板レオメーター
  • 用途: 融液状態での貯蔵弾性率、損失弾性率、粘弾性特性の評価。

3. 溶融指数測定 (MFR: Melt Flow Rate)

  • 概要: ポリマーの流動性を簡便に評価するための方法。
  • 方法: 一定温度・一定負荷の下で、ポリマー融液がキャピラリーから流出する速度(重量)を測定します。
  • 機械: 溶融指数測定器 (Melt Flow Indexer)
  • 用途: ポリマーの加工性、融点の評価、押出成形や射出成形の適性評価。

まとめ

樹脂プラスチックの溶液および融液特性を評価するためには、粘度測定、レオロジー解析、熱分析などの多様な試験方法と機械が使用されます。これらの評価を通じて、材料の加工性、性能、使用条件に関する情報を得ることができます。たとえば、キャピラリーレオメーターや回転レオメーターは、融液の流動特性を評価するのに適しており、GPCや粘度計は溶液特性の評価に使用されます。これらのデータを活用して、最適な加工条件や用途に合わせた材料選定を行うことができます。

このページに掲載されている企業・商品・材料等情報は、当協会が各企業の公式ホームページに掲載されている情報等を収集した上で、掲載を行っております。情報を精査し正しい情報掲載をしておりますが、当協会がそれを保証するものではありません(情報に誤りがあった場合は、お問合せフォームよりご連絡ください)。また、各種引用元のデータの変更、追加、削除などにより生じる情報の差異について、当協会は一切の責任を負わないものとします。当協会は、当サイトの掲載情報から直接的、または間接的に発生したと思われるいかなる損害についても責任を負わないものとします。  

-用語集
-, , ,

関連記事

lca cfp

繰返し荷重を与えたときの材料疲労とクリープ特性

目次1 プラスチック材料に繰返し荷重を与えたときの材料疲労2 クリープ特性 プラスチック材料に繰返し荷重を与えたときの材料疲労 プラスチック樹脂材料は、繰返し荷重を与えると機械的強度が低下します。この …

lca cfp

潮解性(deliquescency)とは

潮解性(deliquescency)とは固体が空気中の水分を吸収して溶解する性質です。潮解は物質の飽和水溶液の蒸気圧が空気中の水蒸気圧よりも小さい場合に起こります。水蒸気が物質表面にある飽和水溶液に取 …

lca cfp

反応速度定数(reaction rate constant)とは

反応速度定数(reaction rate constant)とは化学反応が原系から生成系に向かう速度の指標です。温度や圧力が一定で、同じ溶媒での反応であれば反応速度は基質の濃度に依存して変化します。反 …

lca cfp

インサート成形(insert molding)とは

目次1 インサート成形とは?2 インサート成形を行うとコストダウンにつながる?3 インサート成形の注意点 インサート成形とは? 成形前に金型内に金属部品を挿入し、射出により金属部品の周りを樹脂で覆い、 …

lca cfp

エステル化(Esterification)とは

エステル化(Esterification) エステル化(Esterification)とはカルボン酸をエステルに変換する化学反応です。狭義ではカルボン酸とアルコールから直接エステルを合成する方法を指し …