JP2001242067A - 粘弾性測定装置 - Google Patents
粘弾性測定装置Info
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- JP2001242067A JP2001242067A JP2000053186A JP2000053186A JP2001242067A JP 2001242067 A JP2001242067 A JP 2001242067A JP 2000053186 A JP2000053186 A JP 2000053186A JP 2000053186 A JP2000053186 A JP 2000053186A JP 2001242067 A JP2001242067 A JP 2001242067A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】測定後の試料をダイから引き剥がしやすくす
る。 【解決手段】上下のダイ１１、１４に試料を加熱するた
めのヒータ１７、１９と、測定終了後にダイおよび試料
を冷却するための冷却器１８、２０を設ける。下ダイ１
１をモータによって回転振動させ、試料空間Ｋに封入さ
れている粘弾性物質である試料を介して上ダイ１４に伝
わるトルクを計測して試料の粘弾性特性を測定する。測
定終了後はヒータに流す電流を切り、冷却器１８、２０
を作動させて試料温度を下げることにより試料を硬化さ
せ、ダイから試料を引き剥がしやすくする。
る。 【解決手段】上下のダイ１１、１４に試料を加熱するた
めのヒータ１７、１９と、測定終了後にダイおよび試料
を冷却するための冷却器１８、２０を設ける。下ダイ１
１をモータによって回転振動させ、試料空間Ｋに封入さ
れている粘弾性物質である試料を介して上ダイ１４に伝
わるトルクを計測して試料の粘弾性特性を測定する。測
定終了後はヒータに流す電流を切り、冷却器１８、２０
を作動させて試料温度を下げることにより試料を硬化さ
せ、ダイから試料を引き剥がしやすくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴムやプラスチッ
クなどの粘弾性物質の特性を測定する振動型の粘弾性測
定装置に関する。
クなどの粘弾性物質の特性を測定する振動型の粘弾性測
定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】粘弾性物質である試料を2つのダイの間
に挟み、一方のダイに所定の振幅と振動数の回転振動を
与え、他方のダイに試料を介して伝わるトルクなどを計
測して試料の粘弾性特性を測定することが行われる。例
えばゴムなどの粘弾性材料に一定振幅角の回転せん断力
を与え、その時発生するトルクの波形と振動波形との関
係に基づいて、貯蔵弾性率、損失弾性率、位相差角など
の動的粘弾性特性が求められる。この測定は加硫ゴムの
粘弾性が加硫の進行に伴い変化することを利用して、ゴ
ムの加硫度を測定することにも応用される。
に挟み、一方のダイに所定の振幅と振動数の回転振動を
与え、他方のダイに試料を介して伝わるトルクなどを計
測して試料の粘弾性特性を測定することが行われる。例
えばゴムなどの粘弾性材料に一定振幅角の回転せん断力
を与え、その時発生するトルクの波形と振動波形との関
係に基づいて、貯蔵弾性率、損失弾性率、位相差角など
の動的粘弾性特性が求められる。この測定は加硫ゴムの
粘弾性が加硫の進行に伴い変化することを利用して、ゴ
ムの加硫度を測定することにも応用される。
【０００３】粘弾性物質を試験する際に試料を上下のダ
イの間に挟み、次にヒーターによりダイを加熱するなど
して試料温度を上げ、その状態でダイを振動させて粘弾
性特性を測定する。そして、試験終了後に２つのダイを
引き離して中から試験済みの試料を取り出すが、このと
きに試料がダイに融着して剥がしにくくなることがあ
る。この問題を解決するために、特開平6-109620では試
料を非接着性の膜で覆うことが提案されている。２枚の
膜の間に試料を入れ、この試料を上下の膜を介してダイ
に接触するようにする。この状態のままダイを回転振動
させて試料の粘弾性特性を測定し、測定が終了すると膜
を利用して試料をダイから取り除くようにする。膜はダ
イ対して非接着性であり融着することはないので、簡単
に試料をダイの位置から取り除くことができる。
イの間に挟み、次にヒーターによりダイを加熱するなど
して試料温度を上げ、その状態でダイを振動させて粘弾
性特性を測定する。そして、試験終了後に２つのダイを
引き離して中から試験済みの試料を取り出すが、このと
きに試料がダイに融着して剥がしにくくなることがあ
る。この問題を解決するために、特開平6-109620では試
料を非接着性の膜で覆うことが提案されている。２枚の
膜の間に試料を入れ、この試料を上下の膜を介してダイ
に接触するようにする。この状態のままダイを回転振動
させて試料の粘弾性特性を測定し、測定が終了すると膜
を利用して試料をダイから取り除くようにする。膜はダ
イ対して非接着性であり融着することはないので、簡単
に試料をダイの位置から取り除くことができる。
【０００４】非接着性の膜を利用する従来技術は粘着性
の高い試料を測定終了後に金属製の試料部から速やかに
撤去することを目的としたものである。しかし、膜を試
料とダイの間に挟んで測定した場合、測定された値は試
料自身の応答トルクではなく、試料と膜を合成した特性
の応答トルクを測定していることとなる。
の高い試料を測定終了後に金属製の試料部から速やかに
撤去することを目的としたものである。しかし、膜を試
料とダイの間に挟んで測定した場合、測定された値は試
料自身の応答トルクではなく、試料と膜を合成した特性
の応答トルクを測定していることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来技術のように膜を
利用することは測定後の試料を取り除くことには有効で
あるものの、試料そのものの粘弾性特性を測定するとい
う立場では厳密性に欠けているものである。しかし一方
で測定後は試料をすみやかにダイから取り除きたいとい
う要望がある。
利用することは測定後の試料を取り除くことには有効で
あるものの、試料そのものの粘弾性特性を測定するとい
う立場では厳密性に欠けているものである。しかし一方
で測定後は試料をすみやかにダイから取り除きたいとい
う要望がある。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、粘着性の高い試料を測定が終了した後にダイ
から剥がしやすく、しかも試料そのものの粘弾性特性を
測定することが可能な粘弾性測定装置の提供を目的とす
る。
たもので、粘着性の高い試料を測定が終了した後にダイ
から剥がしやすく、しかも試料そのものの粘弾性特性を
測定することが可能な粘弾性測定装置の提供を目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、対向した２つのダイの間に閉塞され
た試料に対して一方のダイに振動回転を与えたときの試
料の応答トルクを測定する粘弾性測定装置において、試
料を加熱する加熱手段と、測定後の試料を冷却する冷却
手段を備え、試料を加熱しながら試料の粘弾性特性を測
定し、測定後に試料を冷却して前記ダイと試料との間の
融着を防止することを特徴とする。
を解決するために、対向した２つのダイの間に閉塞され
た試料に対して一方のダイに振動回転を与えたときの試
料の応答トルクを測定する粘弾性測定装置において、試
料を加熱する加熱手段と、測定後の試料を冷却する冷却
手段を備え、試料を加熱しながら試料の粘弾性特性を測
定し、測定後に試料を冷却して前記ダイと試料との間の
融着を防止することを特徴とする。
【０００８】本発明の粘弾性測定装置においては、測定
の最中には加熱手段により試料温度を上げ、測定が終了
すると冷却手段により試料温度を下げる。試料は温度が
下がると硬化するからダイとの間で粘着性が弱まり容易
にダイから引き剥がすことができる。測定時にはダイと
試料との間に余分なものが介在しないから試料そのもの
の粘弾性特性を測定することができる。
の最中には加熱手段により試料温度を上げ、測定が終了
すると冷却手段により試料温度を下げる。試料は温度が
下がると硬化するからダイとの間で粘着性が弱まり容易
にダイから引き剥がすことができる。測定時にはダイと
試料との間に余分なものが介在しないから試料そのもの
の粘弾性特性を測定することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の粘弾性測定装置を
断面で示す構成図である。ベース１、フレーム２、柱
３、上板４などからなる構造体に試料Ｓをはさむ下側の
ダイ１１と上側のダイ１４が配置されている。測定時に
は上ダイ１４が下ダイ１１に近づいて両者の間に試料空
間が形成され、この試料空間に封入された試料の粘弾性
特性が測定される。
照しながら説明する。図１は本発明の粘弾性測定装置を
断面で示す構成図である。ベース１、フレーム２、柱
３、上板４などからなる構造体に試料Ｓをはさむ下側の
ダイ１１と上側のダイ１４が配置されている。測定時に
は上ダイ１４が下ダイ１１に近づいて両者の間に試料空
間が形成され、この試料空間に封入された試料の粘弾性
特性が測定される。
【００１０】下ダイホルダ１２はフレーム２に固定され
所定の位置に配置されている。その内側に下ダイ１１が
配置され、下ダイ１１はモータ５を介してベース１に固
定されている。下ダイホルダ１２と下ダイ１１との間に
はＯリングなどが介装されシール１３とされている。下
ダイ１１にはモータ５によって中心軸のまわりに振動回
転が与えられる。下ダイ１１と下ダイホルダ１２の間は
シール１３があるが摺動可能であり、振動回転の妨げと
はならない。
所定の位置に配置されている。その内側に下ダイ１１が
配置され、下ダイ１１はモータ５を介してベース１に固
定されている。下ダイホルダ１２と下ダイ１１との間に
はＯリングなどが介装されシール１３とされている。下
ダイ１１にはモータ５によって中心軸のまわりに振動回
転が与えられる。下ダイ１１と下ダイホルダ１２の間は
シール１３があるが摺動可能であり、振動回転の妨げと
はならない。
【００１１】一方、上ダイ１４および上ダイホルダ１５
は支え板８に取り付けられている。上ダイホルダ１５は
支え板８に固定されており、上ダイ１４はトルクセル７
を介して支え板８に取り付けられている。上ダイホルダ
１５と上ダイ１４との間にはＯリングなどが介装されシ
ール１６とされている。上ダイ１４は試料Ｓを通じて回
転トルクが伝達され、そのトルクはトルクセル７によっ
て検出される。上ダイ１４と上ダイホルダ１５との間に
はシール１６があるが、その摩擦抵抗は小さいのでトル
ク計測の妨げとはならない。
は支え板８に取り付けられている。上ダイホルダ１５は
支え板８に固定されており、上ダイ１４はトルクセル７
を介して支え板８に取り付けられている。上ダイホルダ
１５と上ダイ１４との間にはＯリングなどが介装されシ
ール１６とされている。上ダイ１４は試料Ｓを通じて回
転トルクが伝達され、そのトルクはトルクセル７によっ
て検出される。上ダイ１４と上ダイホルダ１５との間に
はシール１６があるが、その摩擦抵抗は小さいのでトル
ク計測の妨げとはならない。
【００１２】支え板８は軸受９を介して垂直に立てられ
ている柱３に上下動可能に取り付けられている。支え板
８およびこれに固定されている上ダイ１４や上ダイホル
ダ１５などは一体的にエアシリンダ６の作用により上下
動される。すなわち、上板４に固定されたエアシリンダ
６の出力軸が支え板８に係合されているので、この出力
軸の出し入れにしたがって支え板８が上下動する。試料
の出し入れなどの時には上ダイ１４などを上方に持ち上
げ、試料空間Ｋを開放する。試料Ｓの粘弾性特性を測定
するときには上ダイホルダ１５が下ダイホルダ１２に当
接するまで下方に下げて試料空間Ｋを密閉し、試験を行
う。
ている柱３に上下動可能に取り付けられている。支え板
８およびこれに固定されている上ダイ１４や上ダイホル
ダ１５などは一体的にエアシリンダ６の作用により上下
動される。すなわち、上板４に固定されたエアシリンダ
６の出力軸が支え板８に係合されているので、この出力
軸の出し入れにしたがって支え板８が上下動する。試料
の出し入れなどの時には上ダイ１４などを上方に持ち上
げ、試料空間Ｋを開放する。試料Ｓの粘弾性特性を測定
するときには上ダイホルダ１５が下ダイホルダ１２に当
接するまで下方に下げて試料空間Ｋを密閉し、試験を行
う。
【００１３】図２に上下のダイ付近の詳細図を示す。こ
の図２は上ダイホルダ１４が下ダイホルダ１２に当接す
るまで下げた状態であり、試料空間Ｋが閉塞された状態
を示している。この状態では粘弾性試料Ｓは試料空間Ｋ
のほぼ全体を満たしており、すきまは全くない。また下
ダイ１１と下ダイホルダ１２の間はシール１３によって
封止され、上ダイ１４と上ダイホルダ１５の間はシール
１６によって封止されている。
の図２は上ダイホルダ１４が下ダイホルダ１２に当接す
るまで下げた状態であり、試料空間Ｋが閉塞された状態
を示している。この状態では粘弾性試料Ｓは試料空間Ｋ
のほぼ全体を満たしており、すきまは全くない。また下
ダイ１１と下ダイホルダ１２の間はシール１３によって
封止され、上ダイ１４と上ダイホルダ１５の間はシール
１６によって封止されている。
【００１４】下ダイ１１にはダイを加熱して粘弾性特性
測定中に試料温度を上げるためのヒータ１７が組み込ま
れ、さらに測定終了後に試料を冷却するための冷却器１
８が組み込まれている。冷却器にはペルチェ素子などを
採用することができる。下側のダイと同様に、上ダイ１
４にもヒータ１９と冷却器２０が組み込まれている。
測定中に試料温度を上げるためのヒータ１７が組み込ま
れ、さらに測定終了後に試料を冷却するための冷却器１
８が組み込まれている。冷却器にはペルチェ素子などを
採用することができる。下側のダイと同様に、上ダイ１
４にもヒータ１９と冷却器２０が組み込まれている。
【００１５】粘弾性特性の測定時には、冷却器１８と冷
却器２０は作動させず上下のダイに組み込まれたヒータ
１７およびヒータ１９に電流を流して加熱し、試料Ｓの
温度を所定の温度に制御する。そして下ダイ１１に対し
てモータ５によって所定の振幅と振動数を持つ回転振動
を与え、試料空間Ｋに密閉されている試料Ｓを介して上
ダイ１４に働くトルクをトルクセル７の出力から計測す
る。このトルクセル７によって計測されるデータに基づ
いて貯蔵弾性率、損失弾性率、位相差角などの粘弾性特
性が求められる。
却器２０は作動させず上下のダイに組み込まれたヒータ
１７およびヒータ１９に電流を流して加熱し、試料Ｓの
温度を所定の温度に制御する。そして下ダイ１１に対し
てモータ５によって所定の振幅と振動数を持つ回転振動
を与え、試料空間Ｋに密閉されている試料Ｓを介して上
ダイ１４に働くトルクをトルクセル７の出力から計測す
る。このトルクセル７によって計測されるデータに基づ
いて貯蔵弾性率、損失弾性率、位相差角などの粘弾性特
性が求められる。
【００１６】測定が終了すると、ヒータ１７およびヒー
タ１９に流す電流を切り、冷却器１８および冷却器２０
を作動させてダイの温度を下げていく。ダイの温度が下
がるにつれて試料の温度も下がっていく。一般にゴムな
どの粘弾性物質は温度が高いと粘着力が強まりそのまま
ではダイにくっついて引き剥がすことが困難である。し
かし、試料温度を室温以下程度に冷却することによって
試料を硬化させ粘着力を弱くすることができる。このよ
うに試料が硬化すればダイから測定済みの試料を剥離す
ることが容易となり作業性がよくなる。
タ１９に流す電流を切り、冷却器１８および冷却器２０
を作動させてダイの温度を下げていく。ダイの温度が下
がるにつれて試料の温度も下がっていく。一般にゴムな
どの粘弾性物質は温度が高いと粘着力が強まりそのまま
ではダイにくっついて引き剥がすことが困難である。し
かし、試料温度を室温以下程度に冷却することによって
試料を硬化させ粘着力を弱くすることができる。このよ
うに試料が硬化すればダイから測定済みの試料を剥離す
ることが容易となり作業性がよくなる。
【００１７】上述の例では冷却器としてペルチェ素子を
採用したが、この代わりに電気冷凍器により冷却する機
構を採用してもよい。さらにダイの内部またはダイの周
辺に冷媒の通るパイプを通し、液体窒素等の冷媒を循環
させるようにしてもよい。上下のダイに対して冷気を吹
き付ける穴をダイホルダの周囲に設け、冷気によってダ
イを冷却する機構も採用できる。
採用したが、この代わりに電気冷凍器により冷却する機
構を採用してもよい。さらにダイの内部またはダイの周
辺に冷媒の通るパイプを通し、液体窒素等の冷媒を循環
させるようにしてもよい。上下のダイに対して冷気を吹
き付ける穴をダイホルダの周囲に設け、冷気によってダ
イを冷却する機構も採用できる。
【００１８】上述の実施の形態では、下ダイを回転振動
させ上ダイに取り付けられたトルクセルによってトルク
を測定する例を示したが、本発明は他の配置の粘弾性測
定装置を含むものである。例えば、図３に回転振動を与
える下側のダイにトルクセルを取りつけた例を略図で示
している。上ダイ２４は装置のフレームや支え板などに
固定されており、下ダイ２１はトルクセル２２を介して
モータ２３に取り付けられている。モータ２３はフレー
ムや支え板などに固定されている。この場合に、上ダイ
２４と下ダイ２１との間に粘弾性試料を封入したのちモ
ータ２３を回転振動させ、そのときの応答トルクをトル
クセル２２によって計測する。上下のダイ２４および２
１には加熱ヒータと冷却器が内蔵されており、測定中に
はヒータにより試料を所定温度に加熱し、測定後は冷却
器の作用により試料の温度を下げて、ダイから試料を引
き剥がしやすくする。
させ上ダイに取り付けられたトルクセルによってトルク
を測定する例を示したが、本発明は他の配置の粘弾性測
定装置を含むものである。例えば、図３に回転振動を与
える下側のダイにトルクセルを取りつけた例を略図で示
している。上ダイ２４は装置のフレームや支え板などに
固定されており、下ダイ２１はトルクセル２２を介して
モータ２３に取り付けられている。モータ２３はフレー
ムや支え板などに固定されている。この場合に、上ダイ
２４と下ダイ２１との間に粘弾性試料を封入したのちモ
ータ２３を回転振動させ、そのときの応答トルクをトル
クセル２２によって計測する。上下のダイ２４および２
１には加熱ヒータと冷却器が内蔵されており、測定中に
はヒータにより試料を所定温度に加熱し、測定後は冷却
器の作用により試料の温度を下げて、ダイから試料を引
き剥がしやすくする。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の粘弾性測
定装置によれば、測定終了時に冷却手段によって試料の
温度を下げて硬化させるから、試料の粘着力が弱くなり
容易にダイから引き剥がすことができる。したがって、
試料とダイとの間に余分なものを介在させないので試料
そのものの粘弾性特性が測定できるとともに、測定後の
試料を取り除く作業が容易となる。
定装置によれば、測定終了時に冷却手段によって試料の
温度を下げて硬化させるから、試料の粘着力が弱くなり
容易にダイから引き剥がすことができる。したがって、
試料とダイとの間に余分なものを介在させないので試料
そのものの粘弾性特性が測定できるとともに、測定後の
試料を取り除く作業が容易となる。
【図１】本発明の粘弾性測定装置の構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】上下のダイホルダを当接させて試料空間を形成
したときを示す断面図である。
したときを示す断面図である。
【図３】トルクセルの配置の異なる粘弾性測定装置を示
す略図である。
す略図である。
１…ベース ２…フレーム ３…柱 ４…上板 ５…モータ ６…エアシリンダ ７…トルクセル ８…支え板 ９…軸受 １１…下ダイ １２…下ダイホルダ １３…シール １４…上ダイ １５…上ダイホルダ １６…シール １７…ヒータ １８…冷却器 １９…ヒータ ２０…冷却器 ２１…下ダイ ２２…トルクセル ２３…モータ ２４…上ダイ Ｋ…試料空間 Ｓ…試料
Claims (1)
- 【請求項１】 対向した２つのダイの間に閉塞された試
料に対して一方のダイに振動回転を与えたときの試料の
応答トルクを測定する粘弾性測定装置において、試料を
加熱する加熱手段と、測定後の試料を冷却する冷却手段
を備え、試料を加熱しながら試料の粘弾性特性を測定
し、測定後に試料を冷却して前記ダイと試料との間の融
着を防止することを特徴とする粘弾性測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000053186A JP2001242067A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 粘弾性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000053186A JP2001242067A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 粘弾性測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001242067A true JP2001242067A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18574603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000053186A Pending JP2001242067A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 粘弾性測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001242067A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009288049A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Sony Corp | 物性測定装置及び物性測定方法 |
-
2000
- 2000-02-29 JP JP2000053186A patent/JP2001242067A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009288049A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Sony Corp | 物性測定装置及び物性測定方法 |
| US9097635B2 (en) | 2008-05-29 | 2015-08-04 | Sony Corporation | Property measurement apparatus and property measurement method |
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