JP3521529B2 - 高分子材料の機械特性の推算方法 - Google Patents
高分子材料の機械特性の推算方法Info
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- JP3521529B2 JP3521529B2 JP05151795A JP5151795A JP3521529B2 JP 3521529 B2 JP3521529 B2 JP 3521529B2 JP 05151795 A JP05151795 A JP 05151795A JP 5151795 A JP5151795 A JP 5151795A JP 3521529 B2 JP3521529 B2 JP 3521529B2
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- stress
- polymer
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は非晶性ガラス状高分子の
せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算する方法に関
する。
せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】せん断降伏応力とクレイズ形成応力と
は、高分子の強度、靭性、耐衝撃性等の機械特性を特徴
づけているパラメータの1つである。例えば引張試験の
場合、せん断降伏応力とクレイズ形成応力の大小によっ
て、該高分子が脆性的に破壊するか延性的に変形してい
くかが決定される。すなわち、せん断降伏応力よりもク
レイズ形成応力の方が小さい場合、該高分子は脆性的に
破壊し、クレイズ形成応力よりもせん断降伏応力の方が
小さい場合、該高分子は延性的に変形する。
は、高分子の強度、靭性、耐衝撃性等の機械特性を特徴
づけているパラメータの1つである。例えば引張試験の
場合、せん断降伏応力とクレイズ形成応力の大小によっ
て、該高分子が脆性的に破壊するか延性的に変形してい
くかが決定される。すなわち、せん断降伏応力よりもク
レイズ形成応力の方が小さい場合、該高分子は脆性的に
破壊し、クレイズ形成応力よりもせん断降伏応力の方が
小さい場合、該高分子は延性的に変形する。
【0003】従来、高分子材料のせん断降伏応力、クレ
イズ形成応力を知るためには、実際に高分子を合成し、
試験片を作製、測定を行うことによって求めることが行
われてきた。
イズ形成応力を知るためには、実際に高分子を合成し、
試験片を作製、測定を行うことによって求めることが行
われてきた。
【0004】測定によってせん断降伏応力(τY)を求
める場合は、応力および/またはひずみを徐々に増加さ
せていき、せん断降伏が生じたときに、試料のせん断降
伏を生じた部分に働いていた主応力(σ1、σ2、σ3)
から下記式で表されるミゼスの降伏条件 τY=[{(σ1−σ2)2+(σ2−σ3)2+(σ3−
σ1)2}/6]1/2 または、下記式で表されるトレスカの降伏条件 τY=(σ1−σ3)/2 (σ1≧σ2≧σ3) によって求めることができる。これらは、例えば、引張
試験、圧縮試験等の公知の方法によって求めることがで
きる。
める場合は、応力および/またはひずみを徐々に増加さ
せていき、せん断降伏が生じたときに、試料のせん断降
伏を生じた部分に働いていた主応力(σ1、σ2、σ3)
から下記式で表されるミゼスの降伏条件 τY=[{(σ1−σ2)2+(σ2−σ3)2+(σ3−
σ1)2}/6]1/2 または、下記式で表されるトレスカの降伏条件 τY=(σ1−σ3)/2 (σ1≧σ2≧σ3) によって求めることができる。これらは、例えば、引張
試験、圧縮試験等の公知の方法によって求めることがで
きる。
【0005】一方、測定によってクレイズ形成応力(σ
C)を求める場合は、応力および/またはひずみを徐々
に増加させていき、クレイズが形成されたときに、試料
のクレイズを生じた部分に働いていた平均応力として、
主応力から下記式より求められる。
C)を求める場合は、応力および/またはひずみを徐々
に増加させていき、クレイズが形成されたときに、試料
のクレイズを生じた部分に働いていた平均応力として、
主応力から下記式より求められる。
【0006】σC=(σ1+σ2+σ3)/3
これらは、例えば、Uノッチ三点曲げ試験、ダイスの押
し込み試験(高分子論文集、vol.36,p.543
(1979)(文献1))等の公知の方法によって求め
ることができる。
し込み試験(高分子論文集、vol.36,p.543
(1979)(文献1))等の公知の方法によって求め
ることができる。
【0007】しかし、比較的簡単に知ることのできる物
性値からせん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算でき
たり、該高分子を合成する前に分子構造からせん断降伏
応力、クレイズ形成応力を知ることができれば、該高分
子が十分に実用に供することができるかどうかが容易に
判断することが可能となり、材料開発の効率化に果たす
役割は大きい。
性値からせん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算でき
たり、該高分子を合成する前に分子構造からせん断降伏
応力、クレイズ形成応力を知ることができれば、該高分
子が十分に実用に供することができるかどうかが容易に
判断することが可能となり、材料開発の効率化に果たす
役割は大きい。
【0008】そのため、高分子の構造とせん断降伏応
力、クレイズ形成応力との関係について種々の検討が行
われ、例えば、せん断降伏応力については、J.Che
m.Phys.,vol.44,p.3950(196
6)(文献2)、Appl.Polym.Symp.,
vol.7,p.201(1968)(文献3)、Ph
il.Mag.,vol.28,p.839(197
3)(文献4)、Phil.Mag.,vol.35,
p.917(1977)(文献5)、Polym.En
g.Sci.,vol.30,p.753(1990)
(文献6)等の報告がなされている。また、クレイズ形
成応力に関しては、文献6やAdv.Polym.Sc
i.,vol.91/91,p.1(1990)(文献
7)等の報告がなされている。
力、クレイズ形成応力との関係について種々の検討が行
われ、例えば、せん断降伏応力については、J.Che
m.Phys.,vol.44,p.3950(196
6)(文献2)、Appl.Polym.Symp.,
vol.7,p.201(1968)(文献3)、Ph
il.Mag.,vol.28,p.839(197
3)(文献4)、Phil.Mag.,vol.35,
p.917(1977)(文献5)、Polym.En
g.Sci.,vol.30,p.753(1990)
(文献6)等の報告がなされている。また、クレイズ形
成応力に関しては、文献6やAdv.Polym.Sc
i.,vol.91/91,p.1(1990)(文献
7)等の報告がなされている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】文献2〜5および文献
7についてはせん断降伏応力、クレイズ形成応力を求め
る前に、パラメータを何らかの方法によって求めなけれ
ばならないが、実際にはこれらのパラメータを簡単に決
定することはできないため、広範囲の高分子についてせ
ん断降伏応力および/またはクレイズ形成応力を推算す
るのは困難な場合があった。
7についてはせん断降伏応力、クレイズ形成応力を求め
る前に、パラメータを何らかの方法によって求めなけれ
ばならないが、実際にはこれらのパラメータを簡単に決
定することはできないため、広範囲の高分子についてせ
ん断降伏応力および/またはクレイズ形成応力を推算す
るのは困難な場合があった。
【0010】文献6については、分子構造と密接な関係
を持ったパラメータを用いてせん断降伏応力、クレイズ
形成応力を表している。しかしながら、この関係ではせ
ん断降伏応力、クレイズ形成応力をの温度依存性を表す
ことができなかった。
を持ったパラメータを用いてせん断降伏応力、クレイズ
形成応力を表している。しかしながら、この関係ではせ
ん断降伏応力、クレイズ形成応力をの温度依存性を表す
ことができなかった。
【0011】したがって、簡便で、広い種類の高分子に
対して一般的に適用可能な、せん断降伏応力、クレイズ
形成応力の推算方法の開発が望まれている。
対して一般的に適用可能な、せん断降伏応力、クレイズ
形成応力の推算方法の開発が望まれている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上述のよう
な現状に鑑み、鋭意検討した結果、本発明を完成するに
至った。
な現状に鑑み、鋭意検討した結果、本発明を完成するに
至った。
【0013】即ち本発明は、非晶性ガラス状高分子の温
度T(K)におけるせん断降伏応力τY(Pa)および
/またはクレイズ形成応力σC(Pa)を求める方法と
して、該高分子の物性値である特性比C∞、凝集エネル
ギー密度δ2(J/m3)、ガラス転移温度Tg(K)、
ファンデルワールス体積VW(m3)、骨格結合数nV、
表面自由エネルギーγ(N/m)、絡み合い密度ν
e(m-3)、絡み合い点間距離d(m)、主鎖結合エネ
ルギーU(J)を下記式 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B
または、 logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D (但し、Aは3.0×105〜4.0×105、Bは1.
0×107〜1.4×107、Cは0.5〜0.7および
Dは3.0〜3.5の範囲にある定数をそれぞれ示し、
logは常用対数を示す。)に導入することを特徴とす
る高分子のせん断降伏応力および/またはクレイズ形成
応力を推算する方法に関するものである。
度T(K)におけるせん断降伏応力τY(Pa)および
/またはクレイズ形成応力σC(Pa)を求める方法と
して、該高分子の物性値である特性比C∞、凝集エネル
ギー密度δ2(J/m3)、ガラス転移温度Tg(K)、
ファンデルワールス体積VW(m3)、骨格結合数nV、
表面自由エネルギーγ(N/m)、絡み合い密度ν
e(m-3)、絡み合い点間距離d(m)、主鎖結合エネ
ルギーU(J)を下記式 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B
または、 logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D (但し、Aは3.0×105〜4.0×105、Bは1.
0×107〜1.4×107、Cは0.5〜0.7および
Dは3.0〜3.5の範囲にある定数をそれぞれ示し、
logは常用対数を示す。)に導入することを特徴とす
る高分子のせん断降伏応力および/またはクレイズ形成
応力を推算する方法に関するものである。
【0014】以下、本発明を詳細に説明する。
【0015】本発明において、非晶性ガラス状高分子と
は、高分子のガラス転移温度Tgが、せん断降伏応力お
よび/またはクレイズ形成応力を推算する温度Tよりも
高い、非晶質の高分子を意味する。
は、高分子のガラス転移温度Tgが、せん断降伏応力お
よび/またはクレイズ形成応力を推算する温度Tよりも
高い、非晶質の高分子を意味する。
【0016】特性比C∞とはΘ点における実在鎖の末端
間距離の二乗平均と理想鎖(自由連結鎖)の末端間距離
の二乗平均との比を表す。自由連結鎖の末端間距離の二
乗平均は該高分子の構造、重合度から決まる(例えば、
「高分子化学」、第4版、下巻、p.366,丸善、東
京(1975))。実在鎖の末端距離の二乗平均は、例
えば希薄溶液の粘度測定、光散乱等の公知の方法(例え
ば、「鎖状分子の統計力学、培風館、東京(197
1))によって求められる。
間距離の二乗平均と理想鎖(自由連結鎖)の末端間距離
の二乗平均との比を表す。自由連結鎖の末端間距離の二
乗平均は該高分子の構造、重合度から決まる(例えば、
「高分子化学」、第4版、下巻、p.366,丸善、東
京(1975))。実在鎖の末端距離の二乗平均は、例
えば希薄溶液の粘度測定、光散乱等の公知の方法(例え
ば、「鎖状分子の統計力学、培風館、東京(197
1))によって求められる。
【0017】凝集エネルギー密度δ2は、例えば粘度
法、膨潤法、ガスクロマトグラフィー法等の公知の方法
(例えば、「ポリマーブレンド」、シーエムシー、東京
(1981))によって求められる。あるいは、屈折率
等と凝集エネルギー密度との相関式(例えば、Org.
Cort.Appl.Polym.Sci.,Proc
eedings,vol.46,p.214(198
2)(文献8)、Nature、vol.223,61
4(1969))から求めてもよい。
法、膨潤法、ガスクロマトグラフィー法等の公知の方法
(例えば、「ポリマーブレンド」、シーエムシー、東京
(1981))によって求められる。あるいは、屈折率
等と凝集エネルギー密度との相関式(例えば、Org.
Cort.Appl.Polym.Sci.,Proc
eedings,vol.46,p.214(198
2)(文献8)、Nature、vol.223,61
4(1969))から求めてもよい。
【0018】ガラス転移温度Tgは、例えば示差走査熱
量計(DSC)による方法(例えば、JISK712
1)、動的粘弾性試験による弾性率の温度依存性から、
動的貯蔵弾性率の変曲点あるいは動的損失弾性率のピー
クあるいは損失正接のピークをガラス転移温度とする方
法(動的粘弾性試験の方法は例えばJISK719
8)、またはディラトメトリー等によって求めた体積あ
るいは熱膨張係数の温度依存性の変曲点をガラス転移温
度とする方法などの公知の方法によって求められる。
量計(DSC)による方法(例えば、JISK712
1)、動的粘弾性試験による弾性率の温度依存性から、
動的貯蔵弾性率の変曲点あるいは動的損失弾性率のピー
クあるいは損失正接のピークをガラス転移温度とする方
法(動的粘弾性試験の方法は例えばJISK719
8)、またはディラトメトリー等によって求めた体積あ
るいは熱膨張係数の温度依存性の変曲点をガラス転移温
度とする方法などの公知の方法によって求められる。
【0019】ファンデルワールス体積VWは、例えば、
各原子のファンデルワールス半径と結合距離から計算に
よって求められる。また、分子軌道計算、分子力場計算
等の方法によって求めることもできる。ここではファン
デルワールス体積として、繰り返し単位当たりの量を表
す。
各原子のファンデルワールス半径と結合距離から計算に
よって求められる。また、分子軌道計算、分子力場計算
等の方法によって求めることもできる。ここではファン
デルワールス体積として、繰り返し単位当たりの量を表
す。
【0020】骨格結合数nVとは、繰り返し単位中の骨
格結合の個数を表す。骨格結合とは、主鎖結合軸上にあ
り、該結合軸まわりに自由回転することによってコンホ
メーションの変化を生じる最小単位を意味し、例えば、
C−C単結合、C−O単結合、C−N単結合等が挙げら
れる。二重結合、三重結合、環構造に含まれる結合など
は自由回転が不可能であり、パラフェニレン環等の直線
状の構造は自由回転を行ってもコンホメーションは変化
しないのでこれら単独では骨格結合とはならず、例えば
C=C−C、C−Ph−C等が1つの骨格結合となる。
ここでPhはパラフェニレン環を表す。
格結合の個数を表す。骨格結合とは、主鎖結合軸上にあ
り、該結合軸まわりに自由回転することによってコンホ
メーションの変化を生じる最小単位を意味し、例えば、
C−C単結合、C−O単結合、C−N単結合等が挙げら
れる。二重結合、三重結合、環構造に含まれる結合など
は自由回転が不可能であり、パラフェニレン環等の直線
状の構造は自由回転を行ってもコンホメーションは変化
しないのでこれら単独では骨格結合とはならず、例えば
C=C−C、C−Ph−C等が1つの骨格結合となる。
ここでPhはパラフェニレン環を表す。
【0021】表面自由エネルギーγは、例えば接触角法
等の公知の方法(例えば、「高分子材料の試験方法と評
価」、培風館、東京(1980))によって求められ
る。あるいは、凝集エネルギー密度、屈折率等と表面自
由エネルギーとの相関式(例えば、文献8やPrope
rties of Polymers,3rd E
d.,Elsevier,Amsterdam(199
0)(文献9))から求めてもよい。
等の公知の方法(例えば、「高分子材料の試験方法と評
価」、培風館、東京(1980))によって求められ
る。あるいは、凝集エネルギー密度、屈折率等と表面自
由エネルギーとの相関式(例えば、文献8やPrope
rties of Polymers,3rd E
d.,Elsevier,Amsterdam(199
0)(文献9))から求めてもよい。
【0022】絡み合い密度νeは、絡み合い点間分子量
Meと密度ρから次式で求められる。
Meと密度ρから次式で求められる。
【0023】νe=ρ/Me
絡み合い点間分子量Meは、例えば動的粘弾性試験によ
って求められるプラトー弾性率から求める方法等の公知
の方法(例えば、「力学的性質I」共立出版、東京(1
982))によって求められる。密度ρは、例えば水中
置換法、密度勾配管法、ピクノメーター法、浮沈法等の
公知の方法(例えばJISK7112)によって求めら
れる。
って求められるプラトー弾性率から求める方法等の公知
の方法(例えば、「力学的性質I」共立出版、東京(1
982))によって求められる。密度ρは、例えば水中
置換法、密度勾配管法、ピクノメーター法、浮沈法等の
公知の方法(例えばJISK7112)によって求めら
れる。
【0024】絡み合い点間距離dは、絡み合い点間の直
線距離の平均を表し、特性比C∞、絡み合い点間分子量
Me、繰り返し単位分子量Mr、骨格結合数nV、骨格結
合長さの二乗平均<lV 2>から次式によって求められ
る。なお、骨格結合長さの二乗平均<lV 2>とは、骨格
結合各々の長さを二乗した値の総和を骨格結合数で除し
た値ある。
線距離の平均を表し、特性比C∞、絡み合い点間分子量
Me、繰り返し単位分子量Mr、骨格結合数nV、骨格結
合長さの二乗平均<lV 2>から次式によって求められ
る。なお、骨格結合長さの二乗平均<lV 2>とは、骨格
結合各々の長さを二乗した値の総和を骨格結合数で除し
た値ある。
【0025】d=(C∞MenV<lV 2>/Mr)1/2
主鎖結合エネルギーUは、該高分子の主鎖結合のうち最
も結合エネルギーの小さな結合の結合エネルギーを意味
する。例えば、ボリブタジエンの場合、主鎖結合はC−
C単結合とC=C二重結合からなっており、C−C単結
合の結合エネルギーは6×10-19J、C=C二重結合
の結合エネルギーは10×10-19Jであるため、この
場合の主鎖結合エネルギーは、6×10-19Jとなる。
通常の高分子においては、C−C単結合、C−O単結合
またはC−N単結合が最も結合エネルギーが小さく、こ
の結合エネルギーである6×10-19Jが主鎖結合エネ
ルギーとなる。
も結合エネルギーの小さな結合の結合エネルギーを意味
する。例えば、ボリブタジエンの場合、主鎖結合はC−
C単結合とC=C二重結合からなっており、C−C単結
合の結合エネルギーは6×10-19J、C=C二重結合
の結合エネルギーは10×10-19Jであるため、この
場合の主鎖結合エネルギーは、6×10-19Jとなる。
通常の高分子においては、C−C単結合、C−O単結合
またはC−N単結合が最も結合エネルギーが小さく、こ
の結合エネルギーである6×10-19Jが主鎖結合エネ
ルギーとなる。
【0026】本発明において、該高分子の物性値である
C∞、凝集エネルギー密度δ2、ガラス転移温度Tg、
ファンデルワールス体積VW、骨格結合数nV、表面自由
エネルギーγ、絡み合い密度νe、絡み合い点間距離
d、主鎖結合エネルギーUは、必ずしも上述のような方
法によって求められた実測値である必要はなく、原子団
寄与法によって求めた値を用いてもよい。また、クレイ
ズ形成応力を推算する場合、原子団寄与法によって求め
た物性値を用いて推算したせん断降伏応力を用いてもよ
いし、本願発明に従って求めたせん断降伏応力の値を用
いてもよい。原子団寄与法によって求めた値を用いてせ
ん断降伏応力および/またはクレイズ形成応力を求める
ことによって、該高分子を合成することなく、分子構造
のみから該高分子が十分に実用に供することができるか
どうか判断することが可能となり、材料開発の効率化に
果たす役割はより大きなものとなる。
C∞、凝集エネルギー密度δ2、ガラス転移温度Tg、
ファンデルワールス体積VW、骨格結合数nV、表面自由
エネルギーγ、絡み合い密度νe、絡み合い点間距離
d、主鎖結合エネルギーUは、必ずしも上述のような方
法によって求められた実測値である必要はなく、原子団
寄与法によって求めた値を用いてもよい。また、クレイ
ズ形成応力を推算する場合、原子団寄与法によって求め
た物性値を用いて推算したせん断降伏応力を用いてもよ
いし、本願発明に従って求めたせん断降伏応力の値を用
いてもよい。原子団寄与法によって求めた値を用いてせ
ん断降伏応力および/またはクレイズ形成応力を求める
ことによって、該高分子を合成することなく、分子構造
のみから該高分子が十分に実用に供することができるか
どうか判断することが可能となり、材料開発の効率化に
果たす役割はより大きなものとなる。
【0027】原子団寄与法とは、求める物性値に応じ
て、該物性値に対する寄与を原子、結合あるいは原子団
にパラメータとして割り当て、該高分子を構成する原
子、結合あるいは原子団に割り当てられたパラメータの
合計、およびもしあれば特別な構造を含む場合の補正値
を用いることによって物性値を求める方法である。種々
の物性値を原子団寄与法によって推算した例としては、
例えばファンデルワールス体積、密度、ガラス転移温
度、凝集エネルギー密度、屈折率等を推算したPure
and Appl.Chem.,vol.46,p.
19(1976)(文献10)、密度、ガラス転移温
度、融解温度、凝集エネルギー密度、表面自由エネルギ
ー、屈折率、ガス透過係数等を推算した文献9、特性
比、絡み合い点間分子量を推算したPolym.En
g.Sci.,vol.32,p.823(1992)
(文献11)等が報告されている。さらに該物性の実測
値を基にして、より推算誤差が小さくなるように各原
子、結合あるいは原子団に割り当てられたパラメータを
最適化して用いてもよい。
て、該物性値に対する寄与を原子、結合あるいは原子団
にパラメータとして割り当て、該高分子を構成する原
子、結合あるいは原子団に割り当てられたパラメータの
合計、およびもしあれば特別な構造を含む場合の補正値
を用いることによって物性値を求める方法である。種々
の物性値を原子団寄与法によって推算した例としては、
例えばファンデルワールス体積、密度、ガラス転移温
度、凝集エネルギー密度、屈折率等を推算したPure
and Appl.Chem.,vol.46,p.
19(1976)(文献10)、密度、ガラス転移温
度、融解温度、凝集エネルギー密度、表面自由エネルギ
ー、屈折率、ガス透過係数等を推算した文献9、特性
比、絡み合い点間分子量を推算したPolym.En
g.Sci.,vol.32,p.823(1992)
(文献11)等が報告されている。さらに該物性の実測
値を基にして、より推算誤差が小さくなるように各原
子、結合あるいは原子団に割り当てられたパラメータを
最適化して用いてもよい。
【0028】上記したように実測および/または原子団
寄与法によって求めた該高分子の物性値、特性比C∞、
凝集エネルギー密度δ2(J/m3)、ガラス転移温度T
g(K)、ファンデルワールス体積VW(m3)、骨格結
合数nV、表面自由エネルギーγ(N/m)、絡み合い
密度νe(m-3)、絡み合い点間距離d(m)、主鎖結
合エネルギーU(J)を下記式 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D に導入することにより該高分子のせん断降伏応力および
/またはクレイズ形成応力を推算する。ここで係数A、
B、C、Dは、ひずみ速度等の測定条件によって、それ
ぞれ3.0×105〜4.0×105、1.0×107〜
1.4×107、0.5〜0.7、3.0〜3.5の範
囲の値をとる。ひずみ速度1×10-3/sにおけるせん
断降伏応力、クレイズ形成応力を推算する場合、係数
A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.21×
107、0.679、3.26が好ましい。しかしなが
ら、これらの係数がひずみ速度などの測定条件によっ
て、若干変化することは当業者にとって明らかであり、
また、各種測定条件に応じた最適の係数値を決定するこ
とは、上記の説明から当業者にとっては容易なことであ
る。
寄与法によって求めた該高分子の物性値、特性比C∞、
凝集エネルギー密度δ2(J/m3)、ガラス転移温度T
g(K)、ファンデルワールス体積VW(m3)、骨格結
合数nV、表面自由エネルギーγ(N/m)、絡み合い
密度νe(m-3)、絡み合い点間距離d(m)、主鎖結
合エネルギーU(J)を下記式 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D に導入することにより該高分子のせん断降伏応力および
/またはクレイズ形成応力を推算する。ここで係数A、
B、C、Dは、ひずみ速度等の測定条件によって、それ
ぞれ3.0×105〜4.0×105、1.0×107〜
1.4×107、0.5〜0.7、3.0〜3.5の範
囲の値をとる。ひずみ速度1×10-3/sにおけるせん
断降伏応力、クレイズ形成応力を推算する場合、係数
A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.21×
107、0.679、3.26が好ましい。しかしなが
ら、これらの係数がひずみ速度などの測定条件によっ
て、若干変化することは当業者にとって明らかであり、
また、各種測定条件に応じた最適の係数値を決定するこ
とは、上記の説明から当業者にとっては容易なことであ
る。
【0029】なお、本願発明にかかる非晶性ガラス状高
分子は、単独重合体であっても共重合体であってもよ
い。例えば、交互共重合体(ABAB・・・)のような
場合には、ABを繰り返し単位として、ランダム共重合
体の場合には、その組成に応じた平均値を考慮すること
によって、本願発明を適応することが可能である。
分子は、単独重合体であっても共重合体であってもよ
い。例えば、交互共重合体(ABAB・・・)のような
場合には、ABを繰り返し単位として、ランダム共重合
体の場合には、その組成に応じた平均値を考慮すること
によって、本願発明を適応することが可能である。
【0030】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0031】測定例1
ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)に
よる重量平均分子量が220000のポリスチレンをプ
レス成形し、圧縮試験によりせん断降伏応力を、Uノッ
チ三点曲げ試験によってクレイズ形成応力を測定した。
圧縮試験はJISK7208に準拠した方法で行なっ
た。ただし、試験片は、図1に示す形状のものを使用
し、ひずみ速度は1×10-3/sになるようにした。せ
ん断降伏応力はミゼスの降伏条件より求めた。Uノッチ
三点曲げ試験は、図1に示す形状の試験片を用い、文献
1に従って行なった。ただし、ノッチ先端部におけるひ
ずみ速度が1×10-3/sになるようにした。測定は、
−20、0、23、50、75、90℃の各温度におい
て行った。
よる重量平均分子量が220000のポリスチレンをプ
レス成形し、圧縮試験によりせん断降伏応力を、Uノッ
チ三点曲げ試験によってクレイズ形成応力を測定した。
圧縮試験はJISK7208に準拠した方法で行なっ
た。ただし、試験片は、図1に示す形状のものを使用
し、ひずみ速度は1×10-3/sになるようにした。せ
ん断降伏応力はミゼスの降伏条件より求めた。Uノッチ
三点曲げ試験は、図1に示す形状の試験片を用い、文献
1に従って行なった。ただし、ノッチ先端部におけるひ
ずみ速度が1×10-3/sになるようにした。測定は、
−20、0、23、50、75、90℃の各温度におい
て行った。
【0032】せん断降伏応力の測定結果を表1に、クレ
イズ形成応力の測定結果を表2に示した。
イズ形成応力の測定結果を表2に示した。
【0033】実施例1
測定例1と同じポリマーを用いて、各種物性値を求め
た。
た。
【0034】特性比C∞は、シクロヘキサン溶液を34
℃で光散乱測定を行って求めた末端間距離の二乗平均か
ら求めた。特性比は10.8となった。
℃で光散乱測定を行って求めた末端間距離の二乗平均か
ら求めた。特性比は10.8となった。
【0035】凝集エネルギー密度δ2は粘度法によって
求めた。溶解度パラメータの既知な数種類の溶媒にポリ
マーを溶解させて、その極限粘度数を求め、極限粘度数
が最大となったときの溶媒の溶解度パラメータから凝集
エネルギー密度を求めた。凝集エネルギー密度は3.5
×108J/m3となった。
求めた。溶解度パラメータの既知な数種類の溶媒にポリ
マーを溶解させて、その極限粘度数を求め、極限粘度数
が最大となったときの溶媒の溶解度パラメータから凝集
エネルギー密度を求めた。凝集エネルギー密度は3.5
×108J/m3となった。
【0036】ガラス転移温度TgはDSCによって昇温
速度20℃/minで測定した比熱の温度依存性から求
めた(JISK7121)。ガラス転移温度は100℃
であった。
速度20℃/minで測定した比熱の温度依存性から求
めた(JISK7121)。ガラス転移温度は100℃
であった。
【0037】ファンデルワールス体積VWは文献10の
方法によって求めた。ファンデルワールス体積は、1.
1×10-28m-3となった。
方法によって求めた。ファンデルワールス体積は、1.
1×10-28m-3となった。
【0038】骨格結合数nV、骨格結合長さの二乗平均
<lV 2>はそれぞれ2、2.34×10-20m2を用い
た。
<lV 2>はそれぞれ2、2.34×10-20m2を用い
た。
【0039】表面自由エネルギーγは接触角法によって
求めた。表面張力の既知な液体を水平な試料表面に少量
たらし、その接触角θを測定した。表面張力の異なる数
種類の液体について測定を行い、液体の表面張力をco
sθに対してプロットし、cosθを1に外挿すること
によって該高分子の表面自由エネルギーを求めた。表面
自由エネルギーは4.0×10-2N/mとなった。
求めた。表面張力の既知な液体を水平な試料表面に少量
たらし、その接触角θを測定した。表面張力の異なる数
種類の液体について測定を行い、液体の表面張力をco
sθに対してプロットし、cosθを1に外挿すること
によって該高分子の表面自由エネルギーを求めた。表面
自由エネルギーは4.0×10-2N/mとなった。
【0040】絡み合い密度νeは、コーンプレート型粘
弾性測定装置による動的粘弾性試験によって求めた絡み
合い点間分子量と水中置換法(JISK7112)によ
って求めた密度とから求めた。絡み合い密度は2.5×
1025m-3となった。
弾性測定装置による動的粘弾性試験によって求めた絡み
合い点間分子量と水中置換法(JISK7112)によ
って求めた密度とから求めた。絡み合い密度は2.5×
1025m-3となった。
【0041】絡み合い点間距離dは、特性比、絡み合い
点間分子量、骨格結合数、骨格結合長さの二乗平均、繰
り返し単位分子量から求めた。絡み合い点間距離は8.
8×10-9mとなった。
点間分子量、骨格結合数、骨格結合長さの二乗平均、繰
り返し単位分子量から求めた。絡み合い点間距離は8.
8×10-9mとなった。
【0042】主鎖結合エネルギーUは6×10-19Jと
した。
した。
【0043】以上の値を用いて、下記式より、−20、
0、23、50、75、90℃の各温度のせん断降伏応
力、クレイズ形成応力を求めた。
0、23、50、75、90℃の各温度のせん断降伏応
力、クレイズ形成応力を求めた。
【0044】
τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B
logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D
係数A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.2
1×107、0.679、3.26を用いた。
1×107、0.679、3.26を用いた。
【0045】せん断降伏応力の推算結果を表1に、クレ
イズ形成応力の推算結果を表2に示した。
イズ形成応力の推算結果を表2に示した。
【0046】実施例2
特性比、凝集エネルギー密度、ガラス転移温度、表面自
由エネルギー、絡み合い密度を原子団寄与法によって求
めた以外は実施例1と同様にして、せん断降伏応力、ク
レイズ形成応力を推算した。ガラス転移温度、表面自由
エネルギーは文献9によって、凝集エネルギー密度は文
献10によって、特性比は文献11によって、絡み合い
密度は文献10によって求めた密度と文献11によって
求めた絡み合い点間分子量から求めた。
由エネルギー、絡み合い密度を原子団寄与法によって求
めた以外は実施例1と同様にして、せん断降伏応力、ク
レイズ形成応力を推算した。ガラス転移温度、表面自由
エネルギーは文献9によって、凝集エネルギー密度は文
献10によって、特性比は文献11によって、絡み合い
密度は文献10によって求めた密度と文献11によって
求めた絡み合い点間分子量から求めた。
【0047】せん断降伏応力の推算結果を表1に、クレ
イズ形成応力の推算結果を表2に示した。
イズ形成応力の推算結果を表2に示した。
【0048】比較例1
実施例1で求めた特性比、凝集エネルギー密度、ガラス
転移温度、絡み合い密度を用いて、文献6によってせん
断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。
転移温度、絡み合い密度を用いて、文献6によってせん
断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。
【0049】せん断降伏応力の推算結果を表1に、クレ
イズ形成応力の推算結果を表2に示した。
イズ形成応力の推算結果を表2に示した。
【0050】
【表1】
【0051】
【表2】
【0052】測定例2
GPCによる重量平均分子量が56000のビスフェノ
ールAポリカーボネートをプレス成形し、引張試験によ
りせん断降伏応力をミゼスの降伏条件によって、Uノッ
チ三点曲げ試験によってクレイズ形成応力を測定した。
引張試験には、JISK7113、1号試験片を用い
た。Uノッチ三点曲げ試験は測定例1と同様の方法で行
った。測定は、23、50、75、100、125℃の
各温度、ひずみ速度1×10-3/sで行った。
ールAポリカーボネートをプレス成形し、引張試験によ
りせん断降伏応力をミゼスの降伏条件によって、Uノッ
チ三点曲げ試験によってクレイズ形成応力を測定した。
引張試験には、JISK7113、1号試験片を用い
た。Uノッチ三点曲げ試験は測定例1と同様の方法で行
った。測定は、23、50、75、100、125℃の
各温度、ひずみ速度1×10-3/sで行った。
【0053】せん断降伏応力の測定結果を表3に、クレ
イズ形成応力の測定結果を表4に示した。
イズ形成応力の測定結果を表4に示した。
【0054】実施例3
測定例2と同じポリマーを用いて、実施例1と同様の方
法で各種物性値を求めた。
法で各種物性値を求めた。
【0055】骨格結合数、骨格結合長さの二乗平均はそ
れぞれ2、4.37×10-19m2を用いた。主鎖結合エ
ネルギーは6×10-19Jとした。
れぞれ2、4.37×10-19m2を用いた。主鎖結合エ
ネルギーは6×10-19Jとした。
【0056】これらの値を用いて、下記式より、23、
50、75、100、125℃の各温度のせん断降伏応
力、クレイズ形成応力を求めた。
50、75、100、125℃の各温度のせん断降伏応
力、クレイズ形成応力を求めた。
【0057】
τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B
logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D
係数A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.2
1×107、0.679、3.26を用いた。
1×107、0.679、3.26を用いた。
【0058】せん断降伏応力の推算結果を表3に、クレ
イズ形成応力の推算結果を表4に示した。
イズ形成応力の推算結果を表4に示した。
【0059】実施例4
実施例2と同様にして特性比、凝集エネルギー密度、ガ
ラス転移温度、表面自由エネルギー、絡み合い密度を原
子団寄与法によって求めた以外は、実施例3と同様にし
て、せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。
ラス転移温度、表面自由エネルギー、絡み合い密度を原
子団寄与法によって求めた以外は、実施例3と同様にし
て、せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。
【0060】せん断降伏応力の推算結果を表3に、クレ
イズ形成応力の推算結果を表4に示した。
イズ形成応力の推算結果を表4に示した。
【0061】比較例2
実施例3で求めた特性比、凝集エネルギー密度、ガラス
転移温度、絡み合い点間分子量を用いて、比較例1と同
様にしてせん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算し
た。
転移温度、絡み合い点間分子量を用いて、比較例1と同
様にしてせん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算し
た。
【0062】せん断降伏応力の推算結果を表3に、クレ
イズ形成応力の推算結果を表4に示した。
イズ形成応力の推算結果を表4に示した。
【0063】
【表3】
【0064】
【表4】
【0065】測定例3
GPCによる重量平均分子量が99000のポリメチル
メタクリレートをプレス成形し、測定例1と同様に、圧
縮試験によってせん断降伏応力を、Uノッチ三点曲げ試
験によってクレイズ形成応力を測定した。測定は、温度
23℃、ひずみ速度1×10-3/sで行った。測定結果
を表5に示した。
メタクリレートをプレス成形し、測定例1と同様に、圧
縮試験によってせん断降伏応力を、Uノッチ三点曲げ試
験によってクレイズ形成応力を測定した。測定は、温度
23℃、ひずみ速度1×10-3/sで行った。測定結果
を表5に示した。
【0066】実施例5
測定例3と同じポリマーを用いて、実施例1と同様の方
法で各種物性値を求めた。
法で各種物性値を求めた。
【0067】骨格結合数、骨格結合長さの二乗平均はそ
れぞれ2、2.34×10-20m2を用いた。主鎖結合エ
ネルギーは6×10-19Jとした。
れぞれ2、2.34×10-20m2を用いた。主鎖結合エ
ネルギーは6×10-19Jとした。
【0068】これらの値を用いて、下式よりせん断降伏
応力、クレイズ形成応力を求めた。
応力、クレイズ形成応力を求めた。
【0069】
τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B
logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D
係数A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.2
1×107、0.679、3.26を用いた。推算結果
を表5に示した。
1×107、0.679、3.26を用いた。推算結果
を表5に示した。
【0070】実施例6
実施例2と同様にして特性比、凝集エネルギー密度、ガ
ラス転移温度、表面自由エネルギー、絡み合い密度を原
子団寄与法によって求めた以外は、実施例5と同様にし
て、せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。推
算結果を表5に示した。
ラス転移温度、表面自由エネルギー、絡み合い密度を原
子団寄与法によって求めた以外は、実施例5と同様にし
て、せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。推
算結果を表5に示した。
【0071】
【表5】
【0072】測定例4
GPCによる重量平均分子量が138000のメチルメ
タクリレート−スチレン共重合体(メチルメタクリレー
ト含有量30mol%)をプレス成形し、測定例1と同
様に、圧縮試験によってせん断降伏応力を、Uノッチ三
点曲げ試験によってクレイズ形成応力を測定した。測定
は、温度23℃、ひずみ速度1×10-3/sで行った。
測定結果を表6に示した。
タクリレート−スチレン共重合体(メチルメタクリレー
ト含有量30mol%)をプレス成形し、測定例1と同
様に、圧縮試験によってせん断降伏応力を、Uノッチ三
点曲げ試験によってクレイズ形成応力を測定した。測定
は、温度23℃、ひずみ速度1×10-3/sで行った。
測定結果を表6に示した。
【0073】実施例7
測定例4と同じポリマーを用いて、実施例1と同様の方
法で各種物性値を求めた。
法で各種物性値を求めた。
【0074】骨格結合数、骨格結合長さの二乗平均はそ
れぞれ2、2.34×10-20m2を用いた。主鎖結合エ
ネルギーは6×10-19Jとした。
れぞれ2、2.34×10-20m2を用いた。主鎖結合エ
ネルギーは6×10-19Jとした。
【0075】これらの値を用いて、下式よりせん断降伏
応力、クレイズ形成応力を求めた。 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D 係数A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.2
1×107、0.679、3.26を用いた。推算結果
を表6に示した。
応力、クレイズ形成応力を求めた。 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D 係数A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.2
1×107、0.679、3.26を用いた。推算結果
を表6に示した。
【0076】実施例8
実施例2と同様にして特性比、凝集エネルギー密度、ガ
ラス転移温度、表面自由エネルギー、絡み合い密度を原
子団寄与法によって求めた以外は、実施例7と同様にし
て、せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。推
算結果を表6に示した。
ラス転移温度、表面自由エネルギー、絡み合い密度を原
子団寄与法によって求めた以外は、実施例7と同様にし
て、せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。推
算結果を表6に示した。
【0077】
【表6】
【0078】測定例5
GPCによる重量平均分子量が185000のメチルメ
タクリレート−スチレン共重合体(メチルメタクリレー
ト含有量60mol%)をプレス成形し、測定例1と同
様にして、圧縮試験によってせん断降伏応力を、Uノッ
チ三点曲げ試験によってクレイズ形成応力を測定した。
測定は、温度23℃、ひずみ速度1×10-3/sで行っ
た。測定結果を表7に示した。
タクリレート−スチレン共重合体(メチルメタクリレー
ト含有量60mol%)をプレス成形し、測定例1と同
様にして、圧縮試験によってせん断降伏応力を、Uノッ
チ三点曲げ試験によってクレイズ形成応力を測定した。
測定は、温度23℃、ひずみ速度1×10-3/sで行っ
た。測定結果を表7に示した。
【0079】実施例9
測定例5と同じポリマーを用いて、実施例1と同様の方
法で各種物性値を求めた。
法で各種物性値を求めた。
【0080】骨格結合数、骨格結合長さの二乗平均はそ
れぞれ2、2.34×10-20m2を用いた。主鎖結合エ
ネルギーは6×10-19Jとした。
れぞれ2、2.34×10-20m2を用いた。主鎖結合エ
ネルギーは6×10-19Jとした。
【0081】これらの値を用いて、下式よりせん断降伏
応力、クレイズ形成応力を求めた。 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D 係数A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.2
1×107、0.679、3.26を用いた。推算結果
を表7に示した。
応力、クレイズ形成応力を求めた。 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D 係数A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.2
1×107、0.679、3.26を用いた。推算結果
を表7に示した。
【0082】実施例10
実施例2と同様にして特性比、凝集エネルギー密度、ガ
ラス転移温度、表面自由エネルギー、絡み合い密度を原
子団寄与法によって求めた以外は、実施例9と同様にし
て、せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。推
算結果を表7に示した。
ラス転移温度、表面自由エネルギー、絡み合い密度を原
子団寄与法によって求めた以外は、実施例9と同様にし
て、せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。推
算結果を表7に示した。
【0083】
【表7】
【0084】測定例6
GPCによる重量平均分子量が57000のフェノキシ
樹脂をプレス成形し、測定例2と同様にして、引張試験
によってせん断降伏応力を、Uノッチ三点曲げ試験によ
ってクレイズ形成応力を測定した。測定は、温度23
℃、ひずみ速度1×10-3/sで行った。測定結果を表
8に示した。
樹脂をプレス成形し、測定例2と同様にして、引張試験
によってせん断降伏応力を、Uノッチ三点曲げ試験によ
ってクレイズ形成応力を測定した。測定は、温度23
℃、ひずみ速度1×10-3/sで行った。測定結果を表
8に示した。
【0085】実施例11
測定例6と同じポリマーを用いて、実施例1と同様の方
法で各種物性値を求めた。
法で各種物性値を求めた。
【0086】骨格結合数、骨格結合長さの二乗平均はそ
れぞれ6、1.24×10-19m2を用いた。主鎖結合エ
ネルギーは6×10-19Jとした。
れぞれ6、1.24×10-19m2を用いた。主鎖結合エ
ネルギーは6×10-19Jとした。
【0087】これらの値を用いて、下式よりせん断降伏
応力、クレイズ形成応力を求めた。 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D 係数A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.2
1×107、0.679、3.26を用いた。推算結果
を表8に示した。
応力、クレイズ形成応力を求めた。 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D 係数A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.2
1×107、0.679、3.26を用いた。推算結果
を表8に示した。
【0088】実施例12
実施例2と同様にして特性比、凝集エネルギー密度、ガ
ラス転移温度、表面自由エネルギー、絡み合い密度を原
子団寄与法によって求めた以外は、実施例11と同様に
して、せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。
推算結果を表8に示した。
ラス転移温度、表面自由エネルギー、絡み合い密度を原
子団寄与法によって求めた以外は、実施例11と同様に
して、せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。
推算結果を表8に示した。
【0089】
【表8】
【0090】測定例7
GPCによる重量平均分子量が57000のポリエーテ
ルサルフォンをプレス成形し、測定例2と同様にして、
引張試験によってせん断降伏応力を、Uノッチ三点曲げ
試験によってクレイズ形成応力を測定した。測定は、温
度23℃、ひずみ速度1×10-3/sで行った。測定結
果を表9に示した。
ルサルフォンをプレス成形し、測定例2と同様にして、
引張試験によってせん断降伏応力を、Uノッチ三点曲げ
試験によってクレイズ形成応力を測定した。測定は、温
度23℃、ひずみ速度1×10-3/sで行った。測定結
果を表9に示した。
【0091】実施例13
測定例7と同じポリマーを用いて、実施例1と同様の方
法で各種物性値を求めた。ただし、凝集エネルギー密度
は、文献8の屈折率との関係式を用いて、アッベの屈折
率計によって測定した屈折率から求めた。
法で各種物性値を求めた。ただし、凝集エネルギー密度
は、文献8の屈折率との関係式を用いて、アッベの屈折
率計によって測定した屈折率から求めた。
【0092】骨格結合数、骨格結合長さの二乗平均はそ
れぞれ2、3.47×10-19m2を用いた。主鎖結合エ
ネルギーは6×10-19Jとした。
れぞれ2、3.47×10-19m2を用いた。主鎖結合エ
ネルギーは6×10-19Jとした。
【0093】これらの値を用いて、下式よりせん断降伏
応力、クレイズ形成応力を求めた。 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D 係数A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.2
1×107、0.679、3.26を用いた。推算結果
を表9に示した。
応力、クレイズ形成応力を求めた。 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D 係数A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.2
1×107、0.679、3.26を用いた。推算結果
を表9に示した。
【0094】実施例14
実施例2と同様にして特性比、凝集エネルギー密度、ガ
ラス転移温度、表面自由エネルギー、絡み合い密度を原
子団寄与法によって求めた以外は、実施例13と同様に
して、せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。
推算結果を表9に示した。
ラス転移温度、表面自由エネルギー、絡み合い密度を原
子団寄与法によって求めた以外は、実施例13と同様に
して、せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。
推算結果を表9に示した。
【0095】
【表9】
【0096】測定例8
GPCによる重量平均分子量が51000のポリサルフ
ォンをプレス成形し、測定例2と同様にして、引張試験
によってせん断降伏応力を、Uノッチ三点曲げ試験によ
ってクレイズ形成応力を測定した。測定は、温度23
℃、ひずみ速度1×10-3/sで行った。測定結果を表
10に示した。
ォンをプレス成形し、測定例2と同様にして、引張試験
によってせん断降伏応力を、Uノッチ三点曲げ試験によ
ってクレイズ形成応力を測定した。測定は、温度23
℃、ひずみ速度1×10-3/sで行った。測定結果を表
10に示した。
【0097】実施例15
測定例8と同じポリマーを用いて、実施例13と同様の
方法で各種物性値を求めた。
方法で各種物性値を求めた。
【0098】骨格結合数、骨格結合長さの二乗平均はそ
れぞれ4、3.48×10-19m2を用いた。主鎖結合エ
ネルギーは6×10-19Jとした。
れぞれ4、3.48×10-19m2を用いた。主鎖結合エ
ネルギーは6×10-19Jとした。
【0099】これらの値を用いて、下式よりせん断降伏
応力、クレイズ形成応力を求めた。 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D 係数A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.2
1×107、0.679、3.26を用いた。推算結果
を表10に示した。
応力、クレイズ形成応力を求めた。 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D 係数A、B、C、Dはそれぞれ3.4×105、1.2
1×107、0.679、3.26を用いた。推算結果
を表10に示した。
【0100】実施例16
実施例2と同様にして特性比、凝集エネルギー密度、ガ
ラス転移温度、表面自由エネルギー、絡み合い密度を原
子団寄与法によって求めた以外は、実施例15と同様に
して、せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。
推算結果を表10に示した。
ラス転移温度、表面自由エネルギー、絡み合い密度を原
子団寄与法によって求めた以外は、実施例15と同様に
して、せん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算した。
推算結果を表10に示した。
【0101】
【表10】
【0102】測定例1〜8の結果と実施例1、3、5、
7、9、11、13、15の結果を比較した図を、せん
断降伏応力に関しては図2に、クレイズ形成応力に関し
ては図3に示す。
7、9、11、13、15の結果を比較した図を、せん
断降伏応力に関しては図2に、クレイズ形成応力に関し
ては図3に示す。
【0103】測定例1〜8の結果と実施例2、4、6、
8、10、12、14、16の結果を比較した図を、せ
ん断降伏応力に関しては図4に、クレイズ形成応力に関
しては図5に示す。
8、10、12、14、16の結果を比較した図を、せ
ん断降伏応力に関しては図4に、クレイズ形成応力に関
しては図5に示す。
【0104】測定例1、2の結果と比較例1、2の結果
を比較した図を、せん断降伏応力に関しては図6に、ク
レイズ形成応力に関しては図7に示す。
を比較した図を、せん断降伏応力に関しては図6に、ク
レイズ形成応力に関しては図7に示す。
【0105】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
高分子のせん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算する
ことが可能となり、実際に高分子を合成しなくてもこれ
らの推算した値から該高分子が実用に供するか否か判断
できるため、材料開発の効率化という点で有意義なもの
である。
高分子のせん断降伏応力、クレイズ形成応力を推算する
ことが可能となり、実際に高分子を合成しなくてもこれ
らの推算した値から該高分子が実用に供するか否か判断
できるため、材料開発の効率化という点で有意義なもの
である。
【図1】 圧縮試験およびUノッチ三点曲げ試験に使用
する試験片の形状を示す図である。
する試験片の形状を示す図である。
【図2】 せん断降伏応力につき、測定例1〜8の結果
と実施例1、3、5、7、9、11、13、15の結果
とを比較した図である。
と実施例1、3、5、7、9、11、13、15の結果
とを比較した図である。
【図3】 クレイズ形成応力につき、測定例1〜8の結
果と実施例1、3、5、7、9、11、13、15の結
果とを比較した図である。
果と実施例1、3、5、7、9、11、13、15の結
果とを比較した図である。
【図4】 せん断降伏応力につき、測定例1〜8の結果
と実施例2、4、6、8、10、12、14、16の結
果とを比較した図である。
と実施例2、4、6、8、10、12、14、16の結
果とを比較した図である。
【図5】 クレイズ形成応力につき、測定例1〜8の結
果と実施例2、4、6、8、10、12、14、16の
結果とを比較した図である。
果と実施例2、4、6、8、10、12、14、16の
結果とを比較した図である。
【図6】 せん断降伏応力につき、測定例1、2の結果
と比較例1、2の結果とを比較した図である。
と比較例1、2の結果とを比較した図である。
【図7】 クレイズ形成応力につき、測定例1、2の結
果と比較例1、2の結果とを比較した図である。
果と比較例1、2の結果とを比較した図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G01L 1/00
G01N 3/00
G01N 3/08
G01N 3/24
Claims (4)
- 【請求項1】 非晶性ガラス状高分子の温度T(K)に
おけるせん断降伏応力τY(Pa)を求める方法とし
て、該高分子の特性比C∞、凝集エネルギー密度δ
2(J/m3)、ガラス転移温度Tg(K)、ファンデル
ワールス体積VW(m3)、骨格結合数nVを下記式 τY=AC∞δ2(Tg−T)(VW/nV)1/3+B (但し、Aは3.0×105〜4.0×105の範囲にあ
る定数およびBは、1.0×107〜1.4×107の範
囲にある定数を示す)に導入することを特徴とする高分
子のせん断降伏応力を推算する方法。 - 【請求項2】 非晶性ガラス状高分子の温度T(K)に
おけるクレイズ形成応力σC(Pa)を求める方法とし
て、該高分子の表面自由エネルギーγ(N/m)、絡み
合い密度νe(m-3)、絡み合い点間距離d(m)、主
鎖結合エネルギーU(J)、せん断降伏応力τY(P
a)を下記式 logσC=Clog〔(γ+νedU/4)τY〕+D (但し、Cは0.5〜0.7の範囲にある定数およびD
は3.0〜3.5の範囲にある定数を示す)に導入する
ことを特徴とする高分子のクレイズ形成応力を推算する
方法。 - 【請求項3】 特性比C∞、凝集エネルギー密度δ2、
ガラス転移温度Tg、ファンデルワールス体積VWおよ
び骨格結合数nVのうち少なくとも1つを原子団寄与法
によって求めることを特徴とする請求項1に記載の高分
子のせん断降伏応力を推算する方法。 - 【請求項4】 表面自由エネルギーγ、絡み合い密度ν
e、絡み合い点間距離d、主鎖結合エネルギーUおよび
せん断降伏応力τYのうち少なくとも1つを原子団寄与
法によって求めることを特徴とする請求項2に記載の高
分子のクレイズ形成応力を推算する方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05151795A JP3521529B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 高分子材料の機械特性の推算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05151795A JP3521529B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 高分子材料の機械特性の推算方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08247862A JPH08247862A (ja) | 1996-09-27 |
JP3521529B2 true JP3521529B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=12889211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05151795A Expired - Fee Related JP3521529B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 高分子材料の機械特性の推算方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3521529B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5356306B2 (ja) * | 2010-04-12 | 2013-12-04 | 株式会社日立製作所 | Frpの評価方法および評価装置 |
KR102097132B1 (ko) | 2016-11-24 | 2020-04-03 | 주식회사 엘지화학 | 폴리에틸렌 수지의 물성 평가 방법 |
-
1995
- 1995-03-10 JP JP05151795A patent/JP3521529B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08247862A (ja) | 1996-09-27 |
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