JPS633246A - プラスチツクの耐熱性試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、硬質プラスチックの荷重ｒこわみ温度試験お
よび熱可塑性プラスチックのビカット軟化点試験などの
プラスチックの耐熱性試験のための装置に関する。

背景技術 このようなプラスチックの耐熱性試験装置は、プラスチ
ック製試験片を一対の支持台上に載置し、シリコンオイ
ルなどの伝熱媒体が入った加熱浴槽内で、支持台とは反
対側に設けられた荷重棒を用いて押圧し、試験片に曲げ
応力を加えながら一定速度で伝熱媒体を昇温させ、プラ
スチック製試験片が所定の歪量に達したときの伝熱媒体
の温度を測定するなどの耐熱性試験を行なう。

このような先付技術では、支持台および荷重棒を金属製
としており、線膨張係数がたとえば鉄ではｏ、１４ｘｌ
Ｏ−’／Ｋ　　でありご（わずがではあるが熱変形があ
る。

発明が解決しようとする問題点 このような先行技術では、金Ｒ製支持台および金属製荷
重棒は前記加熱浴槽内で伝熱媒体により加熱され伸ＪＩ
？３変位し、したがって測定結果に比較的大きな誤差を
生じる。

本発明の目的は、上述の問題を解決し高精度で耐熱性試
験を行うことを可能とするプラスチックの耐熱性試験装
置を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、伝熱媒体を収納する加熱室と、その加熱室内
に設けられ試験片を長平方向の両端部で支持する一対の
支持台と、 前記加熱室内で前記支持台間における試験片の部分を押
圧する荷重棒とをそなえ、 支持台と荷重棒とは石英ガラスまたはセラミクスなどの
無機材料から成ることを持金とするプラスチックの耐熱
性試験装置である。

作　　用 本発明に従えば、加熱室内で支持台上の試験片は伝熱媒
体によって加熱され、荷重棒を用いて試験片を一対の支
持合冊における部分を押圧する。

支持台と荷重棒とは無機材料、たと乏ぼ石英ガラスおよ
びセラミクスから成る。このような無機材料は線膨張係
数が極めて小さく、たとえば石英ガラスの線膨張係数は
５．５Ｘ１０−’／Ｋ　　である。

したがって支持台および荷重棒の熱膨張／収縮・に起因
する測定結果の誤差を可及的に小さくして、高精度の測
定を行うことができる。

実施例 ｍ１図は本発明の装置の支持手段１の正面の断面図であ
り、第２図は切断面線■−■から見た新面図であり、ｍ
３図は本装置の分解斜視図である。

本装置は大略的に、プラスチック試験片を載置する支持
手段１、支持手段１を乗載する昇降保持手段１２、昇降
保持手段１２を昇降さすための昇降手段２０および伝熱
媒体を収納する加熱室２５を有する加熱槽２５ａとから
形成されている。

支持手段１は、平行に上下に延びる側板２の対向する面
の下端に、垂直に底板３が固定されており、底板３には
円柱状の支持台４がその軸線が底板３の長平方向に垂直
になるように固定されている。側板２の対向する面の途
中に、挿通孔の形成された連結板５が底板３に平行で側
板２に垂直に固定されている。また補強板６が側板２の
幅方向の端部と連結板５の幅方向の端部に固定されてい
る。支持手段１は、すべて石英プラスまたはセラミクス
などの無機材料から成る。支持手段１には、棒状体９の
先端に円柱状の押圧片１０を固定して成る荷重棒８と、
荷重を来せる荷重受台１１とがら戊る押圧手段７が挿入
孔に挿入されている。荷重ｎ８は石英ガラスまたはセラ
ミクスなどの無機材料から成る。

昇降保持手段１２は、相互に平行で上下に延びる一対の
支持棒１３の下方道端部が、支持棒１３の軸線が連結部
材１４に工直になるように連結部材１４の長平方向両端
部に固定されている。支持棒１３の上端には、−対の支
持棒１３の細線を含む平面に垂直方向に延びる乗載片１
６と、取付部材１７とから成る乗載部材１５が、ブラケ
ット１８で固定されている。

昇降手段２０は、外ねじが施された上下に延びるねじ棒
２１を含み、その軸線は前記各支持枠１３の軸線の相互
間の中央に位置する。ねじ棒２１の上方道端部は連結部
材１４に連結され、ねじ枠２１の下方部は回転自在に、
かつ、ねじ棒２１の細線方向に変位が阻止されてハクノ
ング２４に設けられたナツト部材２２に噛合っている。

ねじ棒２１の細線は前記支持棒１３の軸線に平行であり
、ハウソング２４内１こ設けられた駆動！２３１こよる
ナツト部材２２の回転駆動によりねじ俸２１が昇降変位
する。

伝熱媒体を収納する加熱室２５には、前記支持手段１を
挿入するための挿入口２７の設けられた蓋２Ｇが配置さ
れ、押込みファン２８によって加熱装置２９のヒータ３
０で熱せられた熱風が管路３１を通って加熱室２５に送
込まれる。本実施例では伝熱媒体を熱風としたが、シリ
コンオイルなど、使用温度で安定であり、かつ、試験片
にクラックの発生、膨潤、溶解、収縮などの彩管を与え
ないものであればよい。

支持手段１は第４図に示されるように、支持手段１に固
定される取付手段３２によって昇降保持手段１２の乗載
片１６に固定されずに乗載されている。取付手段３２は
挿通孔が形成された基板３３が、挿通孔が形成された頂
Ｆｉ３５と、ねじ孔３８が形成された一対の取付片３６
とから成る逆Ｕ字状の取付枠３４に、介在片３７を介し
て取付けな講成になっている。基板３３は、側板２の幅
より広く幅方向の一方端部を側板２の幅方向の−方ｒａ
部に合わされて、−対の側板２の上端部に側板２の長さ
方向に垂直に固定されている。

また基板３３は、逆Ｕ字状の取付枠３４の内面に幅方向
の両端部を介在片３７を介して、取付片３Ｇの外方より
ねじ孔３８に螺合したボルト３９で締付けられて固定さ
れている。介在片３７を介するのは、基板３３と取付片
３６の間隙をなくすだけでなく、ボルト３９を締付けた
時に基板３３が歪まないためである。

基板３３の挿通孔の中心と、頂板３５の挿通孔の中心と
、連結板５の挿通孔の中心とは支持棒１３の軸線に平行
な同一線上にある。支持手段１を加熱室２５内に挿入す
るために、昇降手段２０により昇降保持手段１２を下降
した時、基板３３の突出部分４０は、蓋２６の２点鎖線
！１　（第３図参照）で示される部分に近接し、乗載片
１６の取付手段３２が乗載されている反対側の面が蓋２
６の上面に接する。

以上の構成を有する本発明の試験装置番こおり１で、た
とえば次の３種類のプラスチ゛ツクの耐熱性試験が実施
できる。

（１）ヒートデストーション試験 （２）ビカット軟化点試験 （３）ポールプレッシャ温度試験 以下、それぞれの試験方法について述べる。

（１）ヒートデストーション試験は次の手順で行なわれ
る。試験片５５が支持された支持手段１に固定される取
付手段３２を、蓋２６の上方で乗載部材１５へ乗載する
。押込ファン２８によって、加熱装ｆｉ２９のヒータ３
０で熱せられた熱風が管路３１を通って送込まれている
加熱室２５に、昇降手段２０によって昇降保持手段１２
を下降させて、支持手段１を挿入する。

荷重棒８の上端部に設けられた荷重受台１１に規定の荷
重を乗せ、荷重棒８の下端部に設けられた先端径３Ｉ６
ＩＩＩＲの押圧片１０を試験片に圧接し、試験片に規定
の荷重を加えながら一定速度で伝熱媒体を昇温させ、試
験片が所定の歪量に達したときの伝熱媒体の温度を測定
する。この試験の場合、伝熱媒体の昇温速度は２℃、’
ａ＋ｉｎであり、所定の歪量は０．２５４ＩＩｍである
。また、試験片は幅および高さは１２．７ｍｍ±０．２
麺ｍ、長さは１２５ｍ＋ｍ〜１４０＋ａｍまたは、幅６
．４　ａａｍ±Ｑ　、２　ｎ＋ｏ、高さ１２゜７ｍｍ±
０．２１１１Ｉ０１　長さ１２５−１４０ｍｍに定めら
れている。さらに荷重Ｐは下記第１式により算出される
。

第１式において、Ｓは試験片にかかる曲げ応力、ｂは試
験片の幅（ｃｌ）、ｄは試験片の高さくＣｌ１１）、１
は支、α間距離（１０ｃ＋ｅ）である。この試験片にお
いて曲げ応力Ｓは１８　、５　ｋ８７　ａｍ２を標準と
し、４　、６　ｋｇ／ｃｔａ２を使用してもよい。ｔ５
１式において計算した荷重は下記の第１表に示される。

第　　１　　表 （２）ビカット軟化点試験において、支持手段１を加熱
室２５内に挿入する手順はヒートデストーション試験と
同手順である。ビカット軟化点試験では、ヒートデスト
ーション試験の荷重棒８の押圧片１０を、第５図に示さ
れるように先端に、断面積が１　ｍｍ２（１，１３φ■
）の針入針５１が固定されたｖｒ重枠棒８１交換し、針
入針５１の軸線が試験片の表面に垂直になるように圧接
し、規定の荷重を加えながら一定速度で伝熱媒体を昇温
させ、針入針５１が試験片に１１ｍｌ１針人したときの
温度を測定する。この試験の場合、伝熱媒体の昇温速度
は５０℃／ｈまたは１２０’Ｃ／ｈであり、荷重は１０
００ｇまたは５０００ｇである。また、試験片は縦およ
び横が１００１１１１以上で、厚さは３〜６１である。

（３）ポールプレッシャ温度試験において、支持手段１
を加熱室５内に挿入する手順は、上述の２つの試験と同
手順である。またポールプレッシャ温度ｙＪ、ｗＪ、は
、ビカット軟化点試験に類１スし、針入針５１の代わり
に第６図に示されるように、直径５１１Ｉｆｆｌの鋼球
５３が固定された荷重棒８により試験片を加圧する方法
であり、伝熱媒体の温度が規定温度に達してから、試験
片を３０分子熱し、その後１時間荷重をかけ、へこみ窪
さの平均が０．２０９ｍ（１）となる温度を測定する。

この試験の場合、荷重は２０００±２０ｇであり、試験
片の大きさは、ビカット軟化点試験と同じである。

効　　果 以上のように本発明によれば、支持台と荷重棒とが石英
ガラスまたはセラミクスなどの無機材料から成るため線
膨張係数が極めて小さく、したがって支持台および荷重
棒の熱膨張／収縮に起因する測定結果の誤差を可及的に
小さくして、高精度の測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

ｍ１図は本発明の試験装置の支持手段１の正面図、第２
図はｔｔＳ１図の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図、
第３図は本発明の試験装置の分解斜視図、第４図は支持
手段１と取付手段３２の分解斜視図、第５図はビカット
軟化点試験の荷重棒５０の先端の拡大図、ｍ６図はポー
ルプレッシャ温度試験の荷重棒５２の先端の拡大図であ
る。 １・・・支持手段、４・・・支持台、７・・押圧手段、
８・・・荷重棒、１０・・・押圧片、５５・・・試訣片
代理人　　弁理士　画数　圭−部 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 伝熱媒体を収納する加熱室と、 その加熱室内に設けられ試験片を長手方向の両端部で支
   持する一対の支持台と、 前記加熱室内で前記支持台間における試験片の部分を押
   圧する荷重棒とをそなえ、 支持台と荷重棒とは石英ガラスまたはセラミクスなどの
   無機材料から成ることを特徴とするプラスチックの耐熱
   性試験装置。