7.応力緩和特性

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DIC.PPS Technical information
TSD-1005 Apr.,2008
応力緩和
PPS の組成が異なる場合、PPS ﾎﾟﾘﾏ-比率が低い程、耐緩
和、耐ｸﾘ-ﾌﾟに優れる。また、架橋型 PPS とﾘﾆｱ-PPS の比較で
は架橋型 PPS の方が耐緩和、耐ｸﾘ-ﾌﾟに優れる
緩和やｸﾘ-ﾌﾟが問題になるのは高温度域であり、ｴﾝﾌﾟﾗでは
Tg の高いものの方が一般的に優れる。ちなみに汎用ｴﾝﾌﾟﾗの
PBT､ﾅｲﾛﾝ 66､PPS の Tg はそれぞれ 30、60、90℃である。
以下の Fig.1-4 は、厚さ 3mm の試験片を用い、初期圧縮応
力;30MPa をかけた場合のｼｮ-ﾄﾀ-ﾑ（Short term）応力緩和ﾃﾞ-ﾀ
である。 この試験結果から以下のことが言える。まず PPS、
PBT、ﾅｲﾛﾝの比較では PPS が最も応力緩和が少ない。 ﾅｲﾛﾝ
は、80℃以下では最も緩和が大きいが 120℃以上では PBT と
似たレベルである。 これは、100℃以下ではナイロン中に含ま
れる吸湿量の影響が大きいのに対し 100℃以上では吸湿が極
端に低い為と考えられる。
また、2 種類の組成の PPS の比較ではﾎﾟﾘﾏ-比率の低い
FZ-3600､FZ-6600 の方が緩和特性に優れる。架橋とﾘﾆｱ-PPS
の比較では架橋型の FZ-1140 の方がﾘﾆｱ-型の FZ-2140 より
緩和が優れるのに対し、ﾎﾟﾘﾏ-比率の低いﾌｨﾗ-ﾀｲﾌﾟではポリマ
ーの差は少ない。
Compressive stress, MPa
28
27
FZ-1140, FZ-2140
FZ-3600, FZ-6600
PBT GF30
Nylon66 GF30
26
0
300
600
900
Time, sec.
Fig.1 Short term stress relaxation at 23℃
1200
30
Compressive stress, MPa
・ｶﾞﾗｽ繊維の配向；配向が強いほど耐緩和､ｸﾘ-ﾌﾟに優れる。
即ち､流動方向>>直角方向>厚み方向の順に優れる。
・結晶性；結晶化度が低ければ耐緩和､ｸﾘ-ﾌﾟに劣る。従って
結晶化を完全にし､耐緩和､ｸﾘ-ﾌﾟを確保する為にも 120～
130℃以上の金型温度が必要である。場合によってはｱﾆﾙ処理も効果が有る。
・環境；温度が高い程また初期荷重や変位が大きい程、耐
緩和、耐ｸﾘ-ﾌﾟに劣る。
29
25
28
26
24
FZ-1140
FZ-3600
PBT GF30
22
20
0
FZ-2140
FZ-6600
Nylon66
300
600
900
Time, sec.
Fig.2 Short term stress relaxation at 80℃
1200
30
Compressive stress, MPa
現実にはｸﾘ-プと判断できる場合も多いが緩和現象も少なく
ない。 例えば成型品を、ネジで締め付けた後にネジが緩んで
くるのは緩和である。応力緩和やｸﾘ-ﾌﾟ変形は、PPS 材料の組
成が一定の時、以下の傾向がある。
30
28
26
24
FZ-1140
FZ-3600
PBT GF30
22
20
0
FZ-2140
FZ-6600
Nylon66
300
600
900
Time, sec.
Fig.3 Short term stress relaxation at 120℃
1200
30
Compressive stress, MPa
物体に荷重をかけた状態で放置しておくと時間経過と共に変
形が大きくなり極端な場合､破壊に至る。これをクリ－プと言う。
逆にある一定の変形を与えると時間経過と共に一定変形を維
持するための荷重が徐々に減少する。これを応力緩和と言う。
いずれの現象もその材料に固有の粘弾性に依って引き起こさ
れるものであり、以下の Hook の法則に似た数式で表現するこ
とが出来る。
応力緩和；σ(t)=εE(t)･･････････(1)
クリ－プ；ε(t)=σ/E(t)･･･････・･･(2)
ここで、σは応力､εはひずみ､Ｅは弾性率､(t)は、時間 t の関
数であることを示す。特に(1)式、(2)式の E(t)をそれぞれ緩和弾
性率、ｸﾘ-プ弾性率と言う。
28
26
24
FZ-1140
FZ-3600
PBT GF30
22
20
0
300
FZ-2140
FZ-6600
Nylon66
600
900
Time, sec.
Fig.4 Short term stress relaxation at 160℃
1200
★製品のご使用に際しては必ず MSDS（製品安全ﾃﾞｰﾀｼｰﾄ）を、お読み下さい。本資料は、現
時点で信頼し得ると考えられる資料、情報並びに測定ﾃﾞｰﾀなどに基づいて作成したものです。
なお、本資料の値は、材料の代表的な測定値であり、材料規格ではありません。