プラスチックの熱的性質

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プラスチックの熱的性質

 

(1)線膨張率

熱による固体の長さの変化温度セ氏1度上げたときの物質の長さの増加する割合を、その物質の線膨張率という。

 

(2)軟化温度

硬質ポリ塩化ビニル板の軟化温度は、美カットプラドットコム針入試験により測定することが定められています。ビカット軟化温度とは、オイルバス中に於いて一定の荷重下で定められた昇温により軟化した硬質ポリ塩化ビニル板に、その針が1㎜侵入したときの温度の事を言います。その荷重は5000gと規定されていますが、PP等の結晶性樹脂は1000g荷重が一般的に使われます。

また、荷重たわみ温度は、三転曲げ方式により、基準試験片の場合0.25㎜のたわみが生じたときの温度を言い試験片に加わる荷重は1.80MPaを用いますが、PP等の樹脂は0.45MPaが用いられています。

非結晶性樹脂の場合、荷重たわみ温度領域を超えると剛性が急速に低下します。そのため実際の使用限界温度はその温度領域より10℃~20℃低い温度と考えた方が安全です。

結晶性樹脂の場合、荷重たわみ温度より使用限界温度を判断することが出来ません。

 

(3)加熱復元性

一般に硬質ポリ塩化ビニル板を熱加工した際の延伸または圧縮によって残留した歪が、再び加熱されることによりもとに戻ろうとする性質を加熱復元性といいます。

この復元現象は加工温度が高いほど小さく、再加熱温度(使用温度)が高いほど大きくなります。したがって使用温度が高く復元が問題となるような成形物を加工する場合には、できるだけ高い温度で長時間加熱することです。

 

(4)加熱寸法変化

加熱寸法変化は、板の製造中に生じた内部歪が再加熱することにより復元伸縮してくる性質であり、プレス板、押出板ともに不可避なものです。この伸縮は製造工程に起因する一種の加熱復元性といえます。しかもこの伸縮は冷却しても原型に服することはなく線膨張率のような反復性はありません。また、ある程度で加熱し、一旦伸縮させてしまうとその温度以下でさいかねつしても伸縮度合いははるかに小さくなります。このように一旦加熱処理を行うことにより、そのプレートが持っている内部歪を除去する工程をアニーリング(燃鈍)といいます。

 

(5)熱伝導率

熱伝導率とは熱伝導において、熱流束密度(単位時間に単位面積を通過する熱エネルギー)を温度勾配で割った物理量のことを言います。

【参考】

①耐燃性 JIS K 6911(A法)による試験方法

ブンゼンバーナー等で規定の長さの炎を試験片の片端に点火させ、規定時間後炎を取り去り燃える割合を判定する。イ 燃え続ける(可燃性)。ロ 少し燃えるが燃え続けない(自消性)。ハ 燃えない(不燃性)に区分される。

②UL(Underwriters Laboratories)

ULは米国の保険業者が材料、製品により発生する火災などの事故から人命、財産を守ることを目的として設立された試験機関である。

③酸素指数(oxygen index)

酸素と窒素の混合気体中で材料が燃え続けることのできる酸素の最低濃度を酸素指数と言い、指数が大きいほど燃えにくい。

18~21:可燃性(延焼性)

22~25:自消性

26以上:難燃性、不燃性

④耐トラッキング性

絶縁物の表面に電極を配置し、電解液を30秒毎に適下させ、試料が絶縁破壊を起こしたときの滴下数を求め、50滴に相当する印加電圧を言う。

⑤耐アーク性

絶縁材料のアークに対する抵抗性を言い、2個の電極間に規定された電圧をあたえアーク(発光放電)が消滅するまでの時間を測定し秒で表わす。

 

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