JPH0332997Y2 - - Google Patents
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- JPH0332997Y2 JPH0332997Y2 JP12899686U JP12899686U JPH0332997Y2 JP H0332997 Y2 JPH0332997 Y2 JP H0332997Y2 JP 12899686 U JP12899686 U JP 12899686U JP 12899686 U JP12899686 U JP 12899686U JP H0332997 Y2 JPH0332997 Y2 JP H0332997Y2
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Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この考案は粘弾性測定用剛体振子、特に塗料、
接着剤、高分子材料、食品、建材等の物質が固体
上で乾燥して皮膜を形成する過程を測定するのに
適した剛体振子型粘弾性測定器用の剛体振子に関
するものである。
接着剤、高分子材料、食品、建材等の物質が固体
上で乾燥して皮膜を形成する過程を測定するのに
適した剛体振子型粘弾性測定器用の剛体振子に関
するものである。
ナイフエツジ状の支点により振動する剛体振子
により塗料、接着剤、高分子材料等の試料の粘弾
性を測定する測定器が提案されている（牛尼清
治：色材、51，p403（1978）。第４図はその概念
図、第５図はその一部の断面図、第６図はブロツ
ク図である。
により塗料、接着剤、高分子材料等の試料の粘弾
性を測定する測定器が提案されている（牛尼清
治：色材、51，p403（1978）。第４図はその概念
図、第５図はその一部の断面図、第６図はブロツ
ク図である。
図において、１は剛体振子で、フレーム部２の
上辺から下向に突出するナイフエツジ状の支点
３、およびフレーム部２の下辺から下向に伸びる
脚部４を有している。５は支持部で、上部に試料
ホルダ６およびヒータ７を有し、試料ホルダ６上
に試片８を載置し、その上に振子１の支点３を載
置するようになつている。試片８は金属板等の支
持板９上に塗料等の試料１０を塗布した構造とな
つている。１１は振子１を振動させるための電磁
石、１２は駆動用のタイマー、１３は検出用のプ
ローブ、１４は変位計、１５は記録計（オツシロ
グラフ）、１６はヒータ７制御用のサーモスタツ
ト、１７は記録計（平衡型）である。
上辺から下向に突出するナイフエツジ状の支点
３、およびフレーム部２の下辺から下向に伸びる
脚部４を有している。５は支持部で、上部に試料
ホルダ６およびヒータ７を有し、試料ホルダ６上
に試片８を載置し、その上に振子１の支点３を載
置するようになつている。試片８は金属板等の支
持板９上に塗料等の試料１０を塗布した構造とな
つている。１１は振子１を振動させるための電磁
石、１２は駆動用のタイマー、１３は検出用のプ
ローブ、１４は変位計、１５は記録計（オツシロ
グラフ）、１６はヒータ７制御用のサーモスタツ
ト、１７は記録計（平衡型）である。
粘弾性の測定方法は、支持板９に試料１０を塗
布した試片８を試料ホルダ６上に載置し、剛体振
子１のナイフエツジ状の支点３の試料１０の塗面
に垂直におろし、第５図に示す状態とする。そし
て、タイマー１２のタイミング信号により電磁石
１１を付勢し、振子１の脚部４に取付けられた磁
性材を吸引して振動させ、振幅および振動数をプ
ローブ１３および変位計１４により検出して記録
計１５に記録する。試料１０を加熱して測定する
場合はサーモスタツト１６の信号によりヒータ７
に通電し、試料ホルダ６を通して試片８を加熱す
る。
布した試片８を試料ホルダ６上に載置し、剛体振
子１のナイフエツジ状の支点３の試料１０の塗面
に垂直におろし、第５図に示す状態とする。そし
て、タイマー１２のタイミング信号により電磁石
１１を付勢し、振子１の脚部４に取付けられた磁
性材を吸引して振動させ、振幅および振動数をプ
ローブ１３および変位計１４により検出して記録
計１５に記録する。試料１０を加熱して測定する
場合はサーモスタツト１６の信号によりヒータ７
に通電し、試料ホルダ６を通して試片８を加熱す
る。
皮膜形成過程の粘弾性測定の場合、試料として
は液体塗料等の液状物質、粉体塗料等の粉状物
質、あるいはバター等のゲル状物質などがある
が、一例として液状の試料の場合について述べる
と、振子１の設置後に試料１０を室温で一定時間
放置し、試料１０中の溶剤を揮発させる。その
後、ヒータ７により試片８の加熱を開始し、試料
１０の硬化にともなう振子１の振動周期Ｔおよび
対数減衰率Δの変化を経時的に測定する。振動の
測定は前記とほぼ同様であり、振子１の下端部の
変位をプローブ１３と変位計１４で検出し、記録
計１５に記録する。振子１の加振は電磁石１１に
通電して行う。タイマー１２は振子１の加振や振
動の記録を自動的に制御するとともに、記録計１
５にタイミンダ信号を入力する。試料ホルダ６の
温度は記録計１７に記録する。
は液体塗料等の液状物質、粉体塗料等の粉状物
質、あるいはバター等のゲル状物質などがある
が、一例として液状の試料の場合について述べる
と、振子１の設置後に試料１０を室温で一定時間
放置し、試料１０中の溶剤を揮発させる。その
後、ヒータ７により試片８の加熱を開始し、試料
１０の硬化にともなう振子１の振動周期Ｔおよび
対数減衰率Δの変化を経時的に測定する。振動の
測定は前記とほぼ同様であり、振子１の下端部の
変位をプローブ１３と変位計１４で検出し、記録
計１５に記録する。振子１の加振は電磁石１１に
通電して行う。タイマー１２は振子１の加振や振
動の記録を自動的に制御するとともに、記録計１
５にタイミンダ信号を入力する。試料ホルダ６の
温度は記録計１７に記録する。
このような測定方法において、第５図に示すよ
うな形状の剛体振子１の支点３を水平な素地表面
に置き、この支点３を接点として振子１が自由振
動するようにし、この振動系において支持板９と
支点３面との間に塗料、接着剤等の試料１０を介
在させると、その力学的性質の変化により振子１
の振動における振幅、振動数が変化する。この変
化を時間を追つて計測し、塗料、接着剤等の皮膜
の硬化過程を評価する。すなわち剛体振子１の振
動の減衰により皮膜形成過程の粘弾性を測定する
ことができる。この場合、剛体振子１の支点３部
に皮膜を形成して自由振動させると、皮膜の粘弾
性の変化に応答し、振子１の振動周期Ｔおよび対
数減衰率Δが変化する。振子１の支点３部におけ
る皮膜の力学的な応答を振子１の振動運動として
取り扱い、ＴおよびΔを用いて皮膜の動的弾性率
E′および動的損失E″を次式により求める。
うな形状の剛体振子１の支点３を水平な素地表面
に置き、この支点３を接点として振子１が自由振
動するようにし、この振動系において支持板９と
支点３面との間に塗料、接着剤等の試料１０を介
在させると、その力学的性質の変化により振子１
の振動における振幅、振動数が変化する。この変
化を時間を追つて計測し、塗料、接着剤等の皮膜
の硬化過程を評価する。すなわち剛体振子１の振
動の減衰により皮膜形成過程の粘弾性を測定する
ことができる。この場合、剛体振子１の支点３部
に皮膜を形成して自由振動させると、皮膜の粘弾
性の変化に応答し、振子１の振動周期Ｔおよび対
数減衰率Δが変化する。振子１の支点３部におけ
る皮膜の力学的な応答を振子１の振動運動として
取り扱い、ＴおよびΔを用いて皮膜の動的弾性率
E′および動的損失E″を次式により求める。
E′＝（Itanθ1／bh2）
〔（4π2−Δ2）／T2−Mgl／Ｉ〕
E″＝（4πItanθ1／bh2）Δ2／T2
Ｉ：振子の回転軸のまわりの慣性能率
θ1：静止した振子の刃面と素地面とのなす角
Ｍ：振子の質量
ｌ：回転軸からの振子の重心位置までの距離
ｈ：皮膜の厚み
ｂ：皮膜の幅
ｇ：重力の加速度
第７図は塗膜について上記により測定した硬化
時間とＴおよびΔとの関係を示すグラフである。
時間とＴおよびΔとの関係を示すグラフである。
上記の皮膜形成過程の測定では、皮膜は色々な
硬さを持つており、剛体振子１が皮膜中に埋もれ
ているため、その硬さによつて適当な慣性能率の
剛体振子を予想して使用する。
硬さを持つており、剛体振子１が皮膜中に埋もれ
ているため、その硬さによつて適当な慣性能率の
剛体振子を予想して使用する。
上記の皮膜形成過程の測定においては、測定開
始時の試料１０は溶液、粉末またはゲル状であ
り、粘性が低いため、剛体振子１への減衰作用は
小さい。ところが皮膜の形成につれて皮膜は硬く
なり、剛体振子１の減衰率は大きくなる。このた
め剛体振子１の慣性能率が小さいと、皮膜形成途
中において剛体振子１が振動できなくなる。たと
えば、第７図では対数減衰率Δが硬化時間の経過
と共に増加しているが、硬化開始後約50分ぐらい
で対数減衰率Δが急激に低下し、一定値を示して
いる。これは皮膜の硬さが剛体振子１の慣性能率
によつて振動しようとする力より強いため、振動
が停止したと考えられる。このような現象が発生
した場合、測定の継続は不可能であり、慣性能率
の大きな剛体振子と取り替えて再測定せざるを得
ないという問題点がある。
始時の試料１０は溶液、粉末またはゲル状であ
り、粘性が低いため、剛体振子１への減衰作用は
小さい。ところが皮膜の形成につれて皮膜は硬く
なり、剛体振子１の減衰率は大きくなる。このた
め剛体振子１の慣性能率が小さいと、皮膜形成途
中において剛体振子１が振動できなくなる。たと
えば、第７図では対数減衰率Δが硬化時間の経過
と共に増加しているが、硬化開始後約50分ぐらい
で対数減衰率Δが急激に低下し、一定値を示して
いる。これは皮膜の硬さが剛体振子１の慣性能率
によつて振動しようとする力より強いため、振動
が停止したと考えられる。このような現象が発生
した場合、測定の継続は不可能であり、慣性能率
の大きな剛体振子と取り替えて再測定せざるを得
ないという問題点がある。
この考案は上記問題点を解決するためのもの
で、慣性能率を変えることができ、１個の剛体振
子で異なる硬度の試料の粘弾性を測定することが
できるとともに、測定の途中で慣性能率の過不足
が生じても測定を中止することなく、慣性能率を
増減できる粘弾性測定用剛体振子を提供すること
を目的としている。
で、慣性能率を変えることができ、１個の剛体振
子で異なる硬度の試料の粘弾性を測定することが
できるとともに、測定の途中で慣性能率の過不足
が生じても測定を中止することなく、慣性能率を
増減できる粘弾性測定用剛体振子を提供すること
を目的としている。
この考案は、試料に載置される支点を有するフ
レーム部と、このフレーム部から突出する脚部
と、この脚部の長手方向に移動可能および固定可
能に設けられたおもりとを備えた粘弾性測定用剛
体振子である。
レーム部と、このフレーム部から突出する脚部
と、この脚部の長手方向に移動可能および固定可
能に設けられたおもりとを備えた粘弾性測定用剛
体振子である。
この考案の粘弾性測定用剛体振子においては、
おもりを脚部の長手方向に移動させ、固定するこ
とにより振子の慣性能率を変化させることがで
き、試料の硬度に合せて慣性能率を調整して使用
する。また測定の途中で慣性能率の過不足が生じ
たときも同様におもりを移動させて慣性能率を調
整する。
おもりを脚部の長手方向に移動させ、固定するこ
とにより振子の慣性能率を変化させることがで
き、試料の硬度に合せて慣性能率を調整して使用
する。また測定の途中で慣性能率の過不足が生じ
たときも同様におもりを移動させて慣性能率を調
整する。
第１図はこの考案の一実施例の正面図、第２図
はそのＡ−Ａ断面図であり、第４図ないし第６図
と同一符号は同一または相当部分を示す。剛体振
子１は従来のものと同様に、フレーム部２の上辺
から下向に突出するナイフエツジ状の支点３、お
よびフレーム部２の下辺から下向に伸びる脚部４
を有し、ステンレス、シンチユウ、セラミツク
ス、鉄、プラスチツク、アルミニウム等の剛体材
料から形成されている。脚部４には長手方向に長
穴状の取付穴２１が設けられ、その両側に２個の
おもり２２が上下に移動可能に取付けられ、取付
穴２１を通してボルト２３および蝶ねじ２４によ
り固定されている。おもり２２はステンレス、シ
ンチユウ、セラミツクス、鉄、プラスチツク、ア
ルミニウム、鉛等の材料からなり、脚部４とほぼ
同程度の幅、およびその２倍程度の長さを有して
いる。２５は電磁石１１に対向して脚部４に埋め
込むか、またははりつけた磁性片、２６はプロー
ブ１３に対向して脚部４に埋め込むか、またはは
りつけた金属製のセンサー部である。
はそのＡ−Ａ断面図であり、第４図ないし第６図
と同一符号は同一または相当部分を示す。剛体振
子１は従来のものと同様に、フレーム部２の上辺
から下向に突出するナイフエツジ状の支点３、お
よびフレーム部２の下辺から下向に伸びる脚部４
を有し、ステンレス、シンチユウ、セラミツク
ス、鉄、プラスチツク、アルミニウム等の剛体材
料から形成されている。脚部４には長手方向に長
穴状の取付穴２１が設けられ、その両側に２個の
おもり２２が上下に移動可能に取付けられ、取付
穴２１を通してボルト２３および蝶ねじ２４によ
り固定されている。おもり２２はステンレス、シ
ンチユウ、セラミツクス、鉄、プラスチツク、ア
ルミニウム、鉛等の材料からなり、脚部４とほぼ
同程度の幅、およびその２倍程度の長さを有して
いる。２５は電磁石１１に対向して脚部４に埋め
込むか、またははりつけた磁性片、２６はプロー
ブ１３に対向して脚部４に埋め込むか、またはは
りつけた金属製のセンサー部である。
上記のように構成された剛体振子１は従来のも
のと同様に、試料ホルダ６上に載置された試片８
の試料１０上に支点３を載置するように設置し、
支点３を中心に振動させる。このとき試料１０の
粘性に応じて、おもり２２を上下させボルト２３
および蝶ねじ２４により固定して慣性能率を調整
する。こうして剛体振子１を第４〜６図のように
設置し、一定温度、あるいは温度を変化させなが
ら一定間隔で剛体振子１に振動を与え、振動の対
数減衰率、周期などを測定する。
のと同様に、試料ホルダ６上に載置された試片８
の試料１０上に支点３を載置するように設置し、
支点３を中心に振動させる。このとき試料１０の
粘性に応じて、おもり２２を上下させボルト２３
および蝶ねじ２４により固定して慣性能率を調整
する。こうして剛体振子１を第４〜６図のように
設置し、一定温度、あるいは温度を変化させなが
ら一定間隔で剛体振子１に振動を与え、振動の対
数減衰率、周期などを測定する。
このような剛体振子１によつて、皮膜形成過程
中の粘弾性を測定する場合、途中で対数減衰率の
変化が大きくて、始めに設定した剛体振子１の慣
性能率が不足となつた場合、蝶ねじ２４を緩め、
おもり２２を下に降ろすことで慣性能率を大きく
でき、再測定することなく測定を継続することが
可能である。この場合、測定結果として得られる
グラフには不連続性が生じるが、定性的な意味で
は十分利用可能である。
中の粘弾性を測定する場合、途中で対数減衰率の
変化が大きくて、始めに設定した剛体振子１の慣
性能率が不足となつた場合、蝶ねじ２４を緩め、
おもり２２を下に降ろすことで慣性能率を大きく
でき、再測定することなく測定を継続することが
可能である。この場合、測定結果として得られる
グラフには不連続性が生じるが、定性的な意味で
は十分利用可能である。
第３図はウレタン樹脂塗料ハイウレタンNo.2000
クリヤー（日本油脂(株)製、登録商標）の硬化性を
測定した結果を示すグラフであり、ウレタン樹脂
塗料はその性能上橋かけは少なく、したがつて、
橋かけによつておこるＴはゆるやかに30分ごろか
ら低下し始める。一方、粘性による対数減衰率は
大きく増加し、平衡状態となるはずである。従来
のように粘性が高くなつて振子１の慣性能率が不
足すると、振動が停止するため、第７図のように
根拠のない値の位置を示すが、第３図の場合には
このような問題は起こらないことを示している。
クリヤー（日本油脂(株)製、登録商標）の硬化性を
測定した結果を示すグラフであり、ウレタン樹脂
塗料はその性能上橋かけは少なく、したがつて、
橋かけによつておこるＴはゆるやかに30分ごろか
ら低下し始める。一方、粘性による対数減衰率は
大きく増加し、平衡状態となるはずである。従来
のように粘性が高くなつて振子１の慣性能率が不
足すると、振動が停止するため、第７図のように
根拠のない値の位置を示すが、第３図の場合には
このような問題は起こらないことを示している。
すなわち第３図では、硬化時間が約45分を経過
した時点で、おもり２２を下に降ろすことにより
慣性能率を大きくしたので、一時的に測定グラフ
上に不連続性が生じているが、すぐに正規の状態
に戻り、再測定することなく測定を継続すること
が可能であることを示している。これに対して第
７図では、硬化時間が約45分を経過しても、おも
り２２を下に降ろさなかつたため慣性能率が不足
し、Δが急激に低下して、根拠のない値を示して
いる。
した時点で、おもり２２を下に降ろすことにより
慣性能率を大きくしたので、一時的に測定グラフ
上に不連続性が生じているが、すぐに正規の状態
に戻り、再測定することなく測定を継続すること
が可能であることを示している。これに対して第
７図では、硬化時間が約45分を経過しても、おも
り２２を下に降ろさなかつたため慣性能率が不足
し、Δが急激に低下して、根拠のない値を示して
いる。
なお、上記説明において、おもり２２の形状、
構造、材質、取付方法等は図示のものに限らず、
任意に変更可能である。脚部４の構造は、板状、
円柱状または角柱状などの、振動方向の寸法を大
きくして湾曲を防止したものなど任意の構造のも
のを採用できる。
構造、材質、取付方法等は図示のものに限らず、
任意に変更可能である。脚部４の構造は、板状、
円柱状または角柱状などの、振動方向の寸法を大
きくして湾曲を防止したものなど任意の構造のも
のを採用できる。
本考案によれば、剛体振子の脚部に移動可能な
おもりを設けたので、次の効果がある。
おもりを設けたので、次の効果がある。
種々の大きさの慣性能率を持つ複数個の剛体
振子を用意する必要がなく、１個の剛体振子で
希望する慣性能率を得るこができる。
振子を用意する必要がなく、１個の剛体振子で
希望する慣性能率を得るこができる。
測定途中で慣性能率の過不足が起きても、測
定を中止することなく、慣性能率を増減するこ
とが可能である。
定を中止することなく、慣性能率を増減するこ
とが可能である。
第１図は実施例の正面図、第２図はそのＡ−Ａ
断面図、第３図は測定結果を示すグラフ、第４図
は従来の粘弾性測定器の概念図、第５図はその一
部の断面図、第６図はブロツク図、第７図は測定
結果を示すグラフである。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示
し、１は剛体振子、２はフレーム部、３は支点、
４は脚部、２１は取付穴、２２はおもりである。
断面図、第３図は測定結果を示すグラフ、第４図
は従来の粘弾性測定器の概念図、第５図はその一
部の断面図、第６図はブロツク図、第７図は測定
結果を示すグラフである。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示
し、１は剛体振子、２はフレーム部、３は支点、
４は脚部、２１は取付穴、２２はおもりである。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 試料に載置される支点を有するフレーム部
と、このフレーム部から突出する脚部と、この
脚部の長手方向に移動可能および固定可能に設
けられたおもりとを備えた粘弾性測定用剛体振
子。 (2) 脚部がおもりを取付ける取付穴を有する実用
新案登録請求の範囲第１項記載の粘弾性測定用
剛体振子。 (3) おもりが脚部の両側に取付けられた実用新案
登録請求の範囲第１項または第２項記載の粘弾
性測定用剛体振子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12899686U JPH0332997Y2 (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12899686U JPH0332997Y2 (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6335946U JPS6335946U (ja) | 1988-03-08 |
| JPH0332997Y2 true JPH0332997Y2 (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=31025173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12899686U Expired JPH0332997Y2 (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0332997Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2585887Y2 (ja) * | 1991-11-07 | 1998-11-25 | 株式会社豊田中央研究所 | 粘弾性測定用剛体振子 |
| JP5672712B2 (ja) * | 2010-02-17 | 2015-02-18 | マツダ株式会社 | 積層塗膜形成方法 |
-
1986
- 1986-08-25 JP JP12899686U patent/JPH0332997Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6335946U (ja) | 1988-03-08 |
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