流動性試験

(英語:Rheology Testing)

「流動性試験」とは、荷重に対する材料の内部応答を分析することにより、かけられる応力の影響の下で対象物の変形を測定する試験である。ポリマーの流動特性は、あらゆる変換プロセスと生産プロセスにおいて極めて重要である。この試験では、材料は強制的に流動させられ、この流動特性が加工性を決定する。

「流動性試験」はどうして重要なのか?

第1に、流動は有用な物体を作るため流動材料の加工と製造に関係するからである。従って、流体の流動性は、ポリマーの加工に直接関係し、押出し、カレンダー加工、紡糸、およびフィルムブローイングのような作業時の応力レベルを決定する。同様に、流動性はブロー成形、圧縮成形、および射出成形のような複合材料の加工作業における残留応力、サイクルタイム、および気孔率に影響を及ぼす。

第2に、ポリマーを使用する際には、機械的性質が非常に重要であり、この機械的挙動も流動性の影響を受けるからである。そのため、製品のキャラクタライゼーションと品質管理の目的でも、流動性の測定が行われる。この測定値は、多くの場合複数のコンポーネント材料あるいは複数の相をもつ材料のさまざまな成分の相互作用ならびにそのような材料の流動と他の性質への影響を調査して理解するために用いられる。

流動挙動のさまざまな種類

ポリマーメルトのような複合流体のあらゆる流動特性は、変形速度(せん断速度)、分子量とその構造、各種添加剤と充てん剤の濃度、ならびに温度に依存する。さらに、一定速度下における変形においてさえも、応力は時間に依存することが知られている。