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K 7057

:2006

(1)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 14 条によって準用する第 12 条第 1 項の規定に基づき,日本プラスチック

工業連盟(JPIF)/社団法人強化プラスチック協会(JRPS)/財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案

を具して日本工業規格を改正すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が

改正した日本工業規格である。

これによって,JIS K 7057:2000 は改正され,この規格に置き換えられる。

改正に当たっては,日本工業規格と国際規格との対比,国際規格に一致した日本工業規格の作成及び日

本工業規格を基礎にした国際規格原案の提案を容易にするために,ISO 14130:1997,Fibre-reinforced plastic

composites−Determination of apparent interlaminar shear strength by short-beam method を基礎として用いた。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に

抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許

権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に係る確認について,責任は

もたない。

JIS K 7057

には,次に示す附属書がある。

附属書(参考)JIS と対応する国際規格との対比表


K 7057

:2006

目  次

ページ

序文

1

1.

  適用範囲

1

2.

  引用規格

1

3.

  原理

2

4.

  定義

3

5.

  装置

3

5.1

  試験機

3

5.2

  圧子及び支持点

3

5.3

  マイクロメータ

4

5.4

  ノギス

4

6.

  試験片

4

6.1

  形状及び寸法

4

6.2

  試験片の準備

4

6.3

  試験片の検査

5

7.

  試験片の数

5

8.

  状態調節

5

9.

  手順

5

9.1

  試験環境

5

9.2

  試験片の寸法

5

9.3

  支点間距離

5

9.4

  試験速度

5

9.5

  試験

5

9.6

  データ記録

5

9.7

  破壊様相

5

10.

  試験結果

6

11.

  精度

7

12.

  試験報告

7

附属書(参考)JIS と対応する国際規格との対比表

8

 


日本工業規格

JIS

 K

7057

:2006

繊維強化プラスチック−ショートビーム法による

見掛けの層間せん断強さの求め方

Fibre-reinforced plastic composites

−Determination of apparent interlaminar

shear strength by short-beam method

序文  この規格は,1997 年に第 1 版として発行された ISO 14130,Fibre-reinforced plastic composites−

Determination of apparent interlaminar shear strength by short-beam method を翻訳し,技術的内容を変更して作

成した日本工業規格である。

なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,原国際規格を変更している事項である。変更の一覧

表をその説明を付けて,

附属書(参考)に示す。

1.

適用範囲

1.1

この規格は,繊維強化プラスチックの見掛けの層間せん断強さを求めるショートビームの試験方法

について規定する。

1.2

この試験方法は,繊維強化熱硬化性及び熱可塑性複合材料において,層間せん断破壊を生じること

を条件に適用する。

1.3

この試験方法は,設計には適さないが,品質管理及び材料の相互比較に用いるのは差し支えない。

備考1.  非対称及び非平衡積層材料の試験結果には,引張り/曲げ,曲げ/ねじりなどの組合せによ

る影響が現れる。

2.

この規格の対応国際規格を,次に示す。

なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide 21 に基づき,IDT(一致している)

,MOD

(修正している)

,NEQ(同等でない)とする。

ISO 14130:1997

,Fibre-reinforced plastic composites−Determination of apparent interlaminar shear

strength by short-beam method (MOD)

2.

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。これらの引用規格のうちで,発行年を付記してあるものは,記載の年の版だけがこの規格の規定を構

成するものであって,その後の改正版・追補には適用しない。発効年を付記していない引用規格は,その

最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS B 7502

  マイクロメータ

JIS B 7507

  ノギス

JIS K 6272

  ゴム−引張,曲げ及び圧縮試験機(定速)−仕様

備考  ISO 5893:2002,Rubber and plastics test equipment−Tensile,flexural and compression types

(constant rate of traverse)−Specification からの引用事項は,この規格の該当事項と同等である。


2

K 7057

:2006

JIS K 7016-1

  繊維強化プラスチック−試験板の作り方−第 1 部:総則

備考  ISO 1268-1:1997,Fibre-reinforced plastics−Methods of producing test plates−Part 1: General

conditions が,この規格と一致している。

JIS K 7016-2

  繊維強化プラスチック−試験板の作り方−第 2 部:接触圧成形及びスプレーアップ成

備考  ISO 1268-2:2001,Fibre-reinforced plastics−Methods of producing test plates−Part 2: Contact and

spray-up moulding が,この規格と一致している。

JIS K 7017

  繊維強化プラスチック−曲げ特性の求め方

備考  ISO 14125:1998,Fibre-reinforced plastics composites−Determination of flexural properties が,こ

の規格と一致している。

JIS K 7100

  プラスチック−状態調節及び試験のための標準雰囲気

備考  ISO 291:1997,Plastics−Standard atmospheres for conditioning and testing からの引用事項は,こ

の規格の該当事項と同等である。

JIS K 7144

  プラスチック−機械加工による試験片の調製

備考  ISO 2818:1994,Plastics−Preparation of test specimens by machining  が,この規格と一致してい

る。

JIS Z 8401

  数値の丸め方

ISO 1268-3:2000

,Fibre-reinforced plastics−Methods of producing test plates−Part 3: Wet compression

moulding

ISO 1268-4:2005

,Fibre-reinforced plastics−Methods of producing test plates−Part 4:Moulding of prepregs

ISO 1268-5:2001

,Fibre-reinforced plastics−Methods of producing test plates−Part 5: Filament winding

ISO 1268-6:2002

,Fibre-reinforced plastics−Methods of producing test plates−Part 6: Pultrusion moulding

ISO 1268-7 :2001

, Fibre-reinforced plastics − Methods of producing test plates − Part 7: Resin transfer

moulding

ISO 1268-8:2004

,Fibre-reinforced plastics−Methods of producing test plates−Part 8: Compression moulding

of SMC and BMC

ISO 1268-9:2003

,Fibre-reinforced plastics−Methods of producing test plates−Part 9: Moulding of GMT/STC

ISO 1268-10:2005

,Fibre-reinforced plastics−Methods of producing test plates−Part 10: Injection moulding

of  BMC and other long-fibre moulding compounds−General principles and moulding of multipurpose test

specimens

ISO 1268-11:2005

,Fibre-reinforced plastics−Methods of producing test plates−Part 11: Injection moulding of

BMC and other long-fibre moulding compounds−Small plates

ISO 2602:1980

,Statistical interpretation of test results−Estimation of the mean−Confidence interval

3.

原理  長方形断面の短冊状試験片を両端支持の状態で置き,支持間の中央部に荷重を加える曲げ試験

によって,層間せん断破壊を生じさせる。

備考1.  この試験方法は,JIS K 7017 における 3 点曲げ試験と基本的には同様であるが,より小さい

支点間距離と試験片厚さとの比を採用することにより,試験片中の曲げ応力に関連するせん

断応力のレベルを増加させ,層間せん断破壊を促進する。

2.

この試験で得られる結果は,絶対値ではない。このことより,測定された量を“見掛けの層


3

K 7057

:2006

間せん断強さ”と定義する。寸法が異なる試験片及び条件が異なった試験での結果は,直接

比較できない。

4.

定義  この規格で用いる主な用語の定義は,次による。

4.1

見掛けの層間せん断応力  (apparent interlaminar shear stress)

τ

  試験片厚さの中央面に作用する

層間せん断応力。10.1 に示す式(1)による計算値。単位:MPa

4.2

見掛けの層間せん断強さ  (apparent interlaminar shear strength)

τ

M

  破壊時又は最大荷重時での見

掛けの層間せん断応力。10.1 に示す式(2)による計算値。単位:MPa

4.3

支点間距離  (span) L  左右の支持点の間隔。単位:mm

4.4

試験片の座標軸  (specimen coordinate axes)  図 の一方向積層板の座標軸において,面内の繊維方

向を“1”

,繊維に直角な方向を“2”

,及び厚さ方向を“3”とする座標軸。一般的に,他の文献では,1,2

及び 3 方向を,x及び の座標系で,表示している。

備考1.  1 の方向は,0°方向又は長さ方向,及び 2 の方向は,90°方向又は幅方向。

2.

同様な定義として,積層材料における繊維配向又は,製造過程に関連した方向(長手)を用

いることができる(

図 の A,B 参照)。

  1  一方向積層板の座標軸

5.

装置

5.1

試験機

5.1.1

一般事項  試験機は,次の 5.1.2 及び 5.1.3 の要求事項を満たす JIS K 6272 によるものとする。

5.1.2

試験速度  試験速度 を一定に保持できるもので,JIS K 6272 による。

5.1.3

荷重指示計  荷重の指示値の誤差は,フルスケールの±1  %を超えてはならない(JIS K 6272 参照)。

5.2

圧子及び支持点  圧子の半径 r

1

は 5±0.2 mm,支持点の半径 r

2

は 2±0.2 mm とする(

図 参照)。


4

K 7057

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  2  負荷ジグの構成

圧子及び支持点の幅は,試験片の幅を十分に超えるもの,圧子は,試験片の中央部に荷重を加えられる

もの,支持点は,支点間距離が調整可能なものとする。

5.3

マイクロメータ  試験片の厚さ及び幅を測定するもので,測定精度 0.01 mm 又はこれと同等以上の

もの(JIS B 7502 参照)

。マイクロメータの測定面(子)の形状は,試験片の表面が平滑な場合は平行な測

定面のもの,不規則な表面の場合は曲面状のものとする。

5.4

ノギス  試験片の長さ及び支点間距離を測定するもので,測定精度 0.05 mm 又はこれと同等以上の

もの(JIS B 7507 参照)

6.

試験片

6.1

形状及び寸法

6.1.1

標準試験片の寸法  断面が長方形で,均一な厚さの形状とし,寸法は表 による。

  1  標準試験片の寸法

単位  mm

厚さ  h

長さ  l

幅  b

2±0.2 20±1 10±0.2

6.1.2

他の試験片  標準試験片が使用できない場合又は望ましくない場合は,次の条件に従う試験片とす

る。

試験片の長さと厚さの比率は,標準試験片と同じとする。すなわち,

      l=10 h

試験片の幅と厚さの比率は,標準試験片と同じとする。すなわち,

        b=5  h

備考  試験する材料によって,厚さ 2 mm の標準試験片は,せん断による破壊若しくは圧縮による破

壊又は破壊がなく極端なたわみを発生することがある。試験片の厚さが大きくなるにしたがっ

て,圧縮破壊の発生傾向が増加し,破壊のない極端なたわみの発生傾向が減少する。試験片の

厚さが小さくなるにしたがって,これらの状況は,逆になる。したがって,試験片に層間せん

断破壊[9.7a)  参照]を発生させるように,試験片厚さを選ぶことが重要である。

6.2

試験片の準備  JIS K 7016-1JIS K 7016-2ISO 1268-3-11 の適切な部若しくは他の規格又は当事

者間で合意した方法によって作製した板から,機械加工によって試験片を得る。機械加工は,JIS K 7144

による。


5

K 7057

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6.3

試験片の検査  試験片は,平滑で,ねじれがなく,表面及び辺縁部に欠陥があってはならない。試

験片の厚さは,長さのいずれの位置においても平均値からの偏差が±5  %を超えてはならない。対応する

幅の偏差は,0.2 mm 未満とする。

これらの要求事項に一つでも適合しない試験片は,破棄するか,形状・寸法を改めて機械加工する。

7.

試験片の数

7.1

少なくとも 5 本の試験片で試験を行う。

7.2

試験片の二つの主軸方向で,試験結果に大きな差を示す材料では,二方向について試験を行う(

図 3

の A,B 参照)

。使用上,主軸方向に対してある特定な配向方向に応力を受ける場合は,その配向方向で試

験片を採取する。

  3  試験片の採取方法

8.

状態調節  試験片は,試験される材料の規格に規定された方法によって状態調節を行う。その規定が

なく,かつ,受渡当事者間の協定がない場合は,JIS K 7100 に規定する条件のうち,最も適した条件を選

ぶ。

9.

手順

9.1

試験環境  試験は,状態調節と同じ環境で行う。受渡当事者間での協定がある場合(例えば,高温

又は低温)は,この限りではない。

9.2

試験片の寸法  各試験片の中央における幅(b)及び厚さ(h)を 0.02 mm の精度で測定する。

9.3

支点間距離  支点間距離 を 5 h±0.3 mm に調整する(図 参照)。ここで は,試験片の平均厚さ

である。

備考  同じ材料において,層間せん断破壊を生じない場合には,支点間距離を小さくする(9.7 参照)。

9.4

試験速度  試験される材料の規格に従って試験速度を設定する。その規定がない場合の試験速度 v

は,1±0.2 mm/min とする。

9.5

試験  試験片を左右の支持点上に対称的に載せ,支点間中央に位置する圧子によって負荷する(図 2

参照)

9.6

データ記録  試験中の荷重を記録する。

9.7

破壊様相  破壊様相は,次のように分類し記録する。

層間せん断破壊とする様相


6

K 7057

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a)

せん断破壊様相[

図 4a)  参照]:単純せん断,多層せん断

層間せん断破壊としない様相

b)

混合破壊様相[

図 4b)  参照]:せん断と引張り,せん断と圧縮

c)

非せん断破壊様相[

図 4c)  参照]:引張り,圧縮

d)

塑性曲げ[

図 4d)  参照]

備考  破壊様相によって,次の 2 種類に分ける。

a)

試験片厚さの中央面において破壊した場合 a)は,見掛けの層間せん断応力を 10.1 に示す式に

よって算出する。

b)

試験片の破壊が,b)又は c)の場合は,10.1 に示す式を用いて算出するが,層間せん断応力に

は該当しない。結果は,同様な材料の相互比較の目的だけに適用する。

単純せん断              多層せん断

a)

せん断破壊:層間せん断破壊とする様相

せん断と引張り        せん断と圧縮

b)

混合破壊:層間せん断破壊としない様相

引張り                圧縮

c)

非せん断破壊:層間せん断破壊としない様相

d)

塑性曲げ:層間せん断破壊としない様相

  4  破壊様相

10.

試験結果

10.1

見掛けの層間せん断応力

τ

は,次の式によって算出し,結果を MPa で表示する。

bh

F

×

=

4

3

τ

 (1)

ここに,

  F

荷重

 (N)

b

試験片の幅

 (mm)

h

 

試験片の厚さ

 (mm)

見掛けの層間せん断強さ

τ

M

は,次の式によって算出し,結果を

MPa

で表示する。


7

K 7057

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bh

F

M

4

3

M

×

=

τ

 (2)

ここに,  F

M

:  最大荷重 (N)

b

:  試験片の幅 (mm)

h

  試験片の厚さ (mm)

10.2

試験結果の平均値を計算する。必要に応じて ISO 2602 に規定する方法で標準偏差を計算する。

10.3

見掛けの層間せん断応力及び強さは,JIS Z 8401 によって有効数字 3 けたで表示する。

11.

精度  この試験方法の精度は,試験室間のデータがないので不明である。この方法を仕様書に用いる

ことは適切でない。また,結果を論ずる場合は,これらのデータは利用できない。 

12.

試験報告  試験報告には,次の事項を含む。

a)

この規格番号及び試験速度  (

例:JIS K 7057/1.0 mm/min)

b)

試験材料の特定に必要なすべての事項

c)

使用した試験機(JIS K 6272 参照)

d)

圧子及び支持点の半径

e)

試験片の作製方法,試験片の採取方向(

図 の試験片 A,B 又は図 の方向 1,2)

f)

試験片の寸法

g)

試験片の数

h)

試験環境及び状態調節の条件

i)

支点間距離

j)

試験片の表面状態

k)

せん断破壊様相:9.7 及び

図 4a)を参照し,単純せん断又は多層せん断,個々の見掛けの層間せん断強

さ値及び平均値。必要に応じての標準偏差

l)

せん断破壊ではない場合:9.7

図 4b),図 4c)及び図 4d)を参照し,様相の詳細な記述,個々の該当し

ない層間せん断強さ値及び平均値。必要に応じての標準偏差

m)

その他特記すべき事項

n)

試験年月日


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K 7057

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附属書(参考)JIS と対応する国際規格との対比表

JIS K 7057:2006

  繊維強化プラスチック−ショートビーム法による見掛けの層間せん断強

さの求め方

ISO 14130:1997

,繊維強化プラスチック−ショートビーム法による見掛け

の層間せん断強さの求め方

(Ⅰ) JIS の規定

(Ⅲ)  国際規格の規定

(Ⅳ)  JIS と国際規格との技術的差異の項目
ごとの評価及びその内容 
  表示箇所:本体

  表示方法:点線の下線

(Ⅴ)  JIS と国際規格との技術的差
異の理由及び今後の対策

項目番号

内容

(Ⅱ)  
国際 
規格

番号

項目
番号

内容

項目ごと
の評価

技術的差異の内容

1.適用範囲

繊維強化プラスチックの見掛
けの層間せん断強さを求める

ショートビームの試験方法に
ついて規定。

ISO 

14130

1

JIS

と同じ。 IDT

2.引用規格

JIS K 6272

JIS K 7016-1JIS K 

7016-2

JIS K 7017JIS K 7144

ISO 1268-3

11ISO 2602

2

ISO 1268-1

11ISO 2602

ISO 2818

ISO 5893ISO 

14125

IDT

JIS K 7100

ISO 291 MOD/

変更

JIS

からの引用事項は対応

ISO

規格の該当事項と同等

である。

JIS B 7502

JIS B 7507JIS Z 

8401

MOD/追加

規定内容の追加による。

3.原理

この規格の試験方法の原理を
説明。

 3

JIS

と同じ。 IDT

4.定義

この規格で用いる用語の定義
を規定。

 4

JIS

とほぼ同じ。 MOD/変更

試験片の座標軸として,厚
さ方向  “3”  とする座標

軸を追加。

ISO

規格の座標軸において,繊

維に沿う方向及び繊維に直角

な方向の説明はあるが,厚さ方
向を示す規定がない。 
次回 ISO 規格の見直し時に改

正提案を検討する。

5.装置

試験に用いる装置を規定。

5

JIS

とほぼ同じ。 

MOD/追加

JIS

のマイクロメータを引

用。ノギスを追加

試験片の長さ及び支点間距離

の測定に必要。

8

K 7057


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K 7057

:2006

(Ⅰ) JIS の規定

(Ⅲ)  国際規格の規定

(Ⅳ)  JIS と国際規格との技術的差異の項目
ごとの評価及びその内容

  表示箇所:本体 
  表示方法:点線の下線

(Ⅴ)  JIS と国際規格との技術的差
異の理由及び今後の対策

項目番号

内容

(Ⅱ)  
国際

規格 
番号

項目
番号

内容

項目ごと
の評価

技術的差異の内容

6.試験片

試験片の形状及び寸法などに

ついて規定。

 6

JIS

と同じ。 IDT

7.試験片の数  最小 5 個を試験。

7

JIS

と同じ。 IDT

8 状態調節

試験片の状態調節を規定。

8

JIS

と同じ。 IDT

9.手順

試験の手順を規定。

9

JIS

とほぼ同じ。 MOD/変更

破壊様相の分 類図の圧 縮
記号“▲  ▲”が理解し難
いので,

“ハ”の字に変更。

ISO

規格の改正を提案する予

定。

10.試験結果

見掛けの層間せん断強さ

τ

M

計算式を規定。

10

JIS

とほぼ同じ。 MOD/追加

見掛けの層間 せん断強 さ
の丸め方に,JIS Z 8401 
引用した。

ISO

規格の改正を提案する予

定。

11.精度

この試験方法の精度は,試験室
間データがなく,不明である。

11

JIS

と同じ。 IDT

12.試験報告

試験報告に含めるべき事項を
規定。

12

JIS

と同じ。 IDT

JIS

と国際規格との対応の程度の全体評価:MOD

備考1.  項目ごとの評価欄の記号の意味は,次のとおりである。

―  IDT  技術的差異がない。 
―  MOD/追加  国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。

―  MOD/変更  国際規格の規定内容を変更している。

2.  JIS

と国際規格との対応の程度の全体評価欄の記号の意味は,次のとおりである。

―  IDT  国際規格と一致している。

―  MOD  国際規格を修正している。 
―  NEQ 技術的内容及び構成において,国際規格と同等でない。

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