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K 7112 : 1999

(1) 

まえがき

この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,通商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 7112 : 1980 は改正され,この規格に置き換えられる。

この規格は,ISO 1183 : 1987 Plastics−Methods of determining the density of non-cellular plastics を基礎とし

ている。

この規格には,次に示す附属書がある。

附属書 1(参考)  密度こうばい管用液系

附属書 2(規定)  プラスチック−液状樹脂−ピクノメーター法による密度の測定方法


日本工業規格

JIS

 K

7112

 : 1999

プラスチック−非発泡プラスチック

の密度及び比重の測定方法

Plastics

−Methods of determining the density and

relative density of non-cellular plastics

序文  この規格は,1987 年第 1 版として発行された ISO 1183, Plastics−Methods of determining the density and

relative density of non-cellular plastics

を翻訳し,原国際規格の様式によって作成した日本工業規格であるが,

規定内容の一部(5.4.4.2.2 

方法 1)は我が国の実状に即して追加した。

1.

適用範囲

1.1

この規格は,シート,フィルム,管,成形品,成形用の粉末,か(顆)粒,及びペレットの形をし

た,非発泡プラスチックの密度と比重について次に示す 4 種類の測定方法を規定する。

A

法  水中置換法  機械仕上げ又は他の加工方法でもよいが,表面を仕上げた状態のプラスチックに適

用する(5.1.3 参照)。ただし,粉末は除く。

B

法  ピクノメーター法  粉末,か粒,ペレット,フレーク,細かく砕くことができるプラスチック成

形品又は液状材料に適用する。

なお,液状材料の密度の測定方法については,

附属書 による。

C

法  浮沈法  A 法に適用されるものと同様な形状,及びペレット状のプラスチックに適用する。

D

法  密度こうばい管法  ペレットを含み,A 法に適用されるものと同様な形状のプラスチックに適用

する。

密度こうばい管は,管の頂部から底部へ,密度が一様に増加する液体を入れた円筒である。この方法は,

特に製品から切り出した小さな試料の測定,及び密度の比較に適している。

1.2

密度及び相対密度は,試験片の物理的構造の変化を見たり,一定の容積を満たすのに必要な物質の

量を計算するときによく用いられる。密度は,製品,試験片又は物質の質量と体積を関係づけるのによく

用いられる特性である。また,この特性は,試料や試験片の間の均質性を評価するのにも有用である。

これらの測定方法は,空気による浮力を補正しない場合には少なくとも 0.2%の精度で,これを補正した

場合には 0.05%の精度で,結果が得られるように定められている。

1.3

プラスチックの密度は,試験片を作製する方法によって変わることがよくある。このような場合に

は,試験片の作製方法の詳細を正確に示す必要があり,通常,材料の仕様の中に含まれる。


2

K 7112 : 1999

2.

引用規格  次の規格は,この規格に引用することによって,この規格の規定の一部を構成する。この

規格の発行の時点では,引用規格はここに示す発行年の版の規格が有効であるが,すべての規格は改正さ

れることがあるので,この規格の使用者は,引用規格の最新版を適用できるかどうか検討することが望ま

しい。

ISO 31-3 : 1992

  Quantities and units−Part 3 : Mechanics

ISO 291 : 1977

  Plastics−Standard atmospheres for conditioning and testing

備考  JIS K 7100  プラスチックの状態調節及び試験場所の標準状態

3.

定義  この規格で用いる主な用語の定義は,次による。

a)

密度

ρ

t

  試料の質量と体積 V

t

t:温度)の比。

単位としては kg/m

3

,kg/dm

3

 (g/cm

3

)

,又は kg/l (g/ml)  で表す。

b)

相対密度  温度 t

1

における一定体積の物質の質量と,温度 t

2

における同一体積の基準物質の質量との

比。

それは温度 t

1

と t

2

における相対密度(記号:

1
2

t

t

d

)として表す。

t

は,℃で表した温度である。

t

は,通常 ISO 291 に規定された標準試験室温度(23℃又は 27℃)である。また,相対密度は,そ

れぞれ規定された条件の下で,ある物質の密度と基準物質の密度の比としても定義される。

備考1.  基準物質が水の場合には,相対密度の代わりに“比重”がよく用いられる。

t

1

℃における密度は,次の式によって比重に換算される。

2

W,

1

s,

1

2

t

t

t

t

d

ρ

ρ

ここに,

1

2

t

t

d

試料の比重

ρ

S, t1

温度 t

1

における試験片の密度 kg/dm

3

 (g/cm

3

)

ρ

W, t2

温度 t

2

における水の密度 kg/dm

3

 (g/cm

3

)

表 1  水の密度の一例

t

ρ

W

,

t

kg/dm

3

 (g/cm

3

)

20 0.998

20

23 0.997

54

25 0.997

04

27 0.996

51

30 0.995

65

他の温度における密度と比重の正確な関係については,国際度量衡局に問い合わせること。

2.

ISO 31-3

に基づき,用語と対応する単位を

表 に示す。


3

K 7112 : 1999

表 2  用語と単位

用語

記号

単位

密度

ρ

V

m

kg/m

3

kg/dm

3

 (g/cm

3

)

kg/l (g/ml)

比重

d

2

W,

1

s,

t

t

ρ

ρ

無次元

比体積

v

ρ

1

m

V

m

3

/kg

dm

3

/kg (cm

3

/g)

l/kg (ml/g)

4.

試験の一般条件

4.1

試験場所の標準状態  試験場所の標準状態は,JIS K 7100 の規定によって,原則として試験室温度

は,23℃±2℃,相対湿度 (50±5) %とする。ただし,受渡当事者間の協定によって,試験室温度が 23℃の

ときは測定温度を 25℃にすることができる。

4.2

試料の状態調節  通常,試験片は状態調節する必要はない。測定操作を行う間に一定の試験温度に

なるからである。一方,吸湿性の大きい材料については,受渡当事者間の協定によって一定の水分含有量

に調節してもよい。

測定中に,密度が測定に要求される精度を超えるほどに変化するような試験片は,あらかじめ測定物質

の仕様に従って,状態調節する必要がある。時間又は雰囲気による密度の変化を調べることが測定の主目

的である場合には,試験片の状態調節方法は,受渡当事者間の協定による。

5.

試験方法

5.1

A

法(水中置換法)

5.1.1

試験装置

5.1.1.1

天びん  0.1mg の精度をもつもの。

5.1.1.2

架台又は他の固定支持台

5.1.1.3

ピクノメーター  例えば,容量 50ml でサイドアームオーバーフローキャピラリーを備えたもの

で,これは浸せき液に水以外のものを用いる場合に,浸せき液の密度を測定するのに使用する。

ピクノメーターに取り付ける温度計は,測定範囲 0℃∼30℃で,0.1℃目盛のものとする。

5.1.1.4

水槽  0.1℃以内に温度調節できるもの。

5.1.2

浸せき液  新しい蒸留水又は他の適切な液体で,気泡を除くため 0.1%以下の湿潤剤を含むもの。

測定中に試験片が接触する液体又は溶液は,試験片に何らかの作用を及ぼしたり,また測定に影響するほ

ど吸収されるものであってはならない。

5.1.3

試験片  試験片は,フィルム,シート,管又は成形品などであり,液中に浸せきしたときなるべく

気泡を抱き込まないように,適切な方法で表面が滑らかなものに切り出したものでもよい。試験片のサイ

ズは,ビーカーと試験片の間の間隔が十分とれるものであればどのような大きさでもよい(質量は 1∼5g

程度のものが扱いやすい。

5.1.4

手順

5.1.4.1

直径が 0.125mm 以下の金属線でつる(吊)した試験片をひょう量する。


4

K 7112 : 1999

5.1.4.2

金属線でつるした試験片を,架台又は他の固定支持台(5.1.1.2)の上に載せたビーカー中の浸せき

(5.1.2)に浸す。浸せき液の温度は,23℃±0.1℃に保持する。細い金属線で試験片についた気泡を取り除

く。このときの浸せきレベルを,あらかじめ決めておくと便利である。その後,浸せきした試験片の質量

を測定する。

5.1.4.3

浸せき液が水以外の場合には,その密度を測定する。

空のピクノメーターをひょう量し,次いで温度

t

の新しい蒸留水を入れて再度ひょう量する。同じピク

ノメーターを,洗浄,乾燥後,今度は温度

t

の浸せき液を満たしてひょう量する。浸せき液の密度

ρ

IL

は,

次の式を用いて算出する。

t

m

m

W,

W

IL

IL

ρ

ρ

×

ここに,

m

IL

浸せき液の質量

 (g)

m

W

水の質量

 (g)

ρ

W, t

温度 における水の密度

 (g/cm

3

)

5.1.4.4

試験片の密度

ρ

S, t

は,次の式を用いて算出する。

IL

S,

A

S,

IL

A

S,

.

S

m

m

m

t

ρ

ρ

×

ここに,

m

S, A

空気中で測定した試験片の質量

 (g)

m

S, IL

浸せき液中で測定した試験片の未補正質量

 (g)

ρ

IL

5.1.4.3

によって測定した浸せき液の密度

 (g/cm

3

)

備考

浸せき液より小さい密度をもつ試験片については,以下に述べることを除いて,測定は上と全

く同じ方法で行うことができる。鉛又はその他の密度の高い材料で出来たおもりを金属線に取

り付け,試験片を浸せきしたとき,おもりが液面以下になるようにする。浸せき時におけるお

もりの見掛け上の質量減少

m

は金属線の一部と考え,上の式の m

S, IL

から差し引く必要がある。

すなわち,

)

(

IL

S,

A

S,

IL

A

S,

.

m

m

m

m

t

s

−Δ

ρ

ρ

×

(もし,おもりを用いなければ

m

0

ここに,

m

S,A

,

m

S,IL

前式の場合と同じ意味

 (g)

m

液中に浸せきしたおもりの見掛けの質量減少

 (g)

浮力の補正については,

6.

による。

5.2

B

法(ピクノメーター法)

5.2.1

試験装置

5.2.1.1

天びん

0.1mg

の精度をもつもの。

5.2.1.2

架台又は他の固定支持台

5.2.1.3

ピクノメーター

5.1.1.3

参照)

5.2.1.4

水槽

5.1.1.4

参照)

5.2.2

浸せき液

5.1.2

参照)


5

K 7112 : 1999

5.2.3

試験片

  粉末,か粒,ペレット,又はフレーク状の試験片は,そのままの形で測定する。試験片の

質量は,

1

5g

の範囲にする。

5.2.4

手順

5.2.4.1

ピクノメーター

(5.2.1.3)

を空にし,乾燥してひょう量する。適量のプラスチック材料をピクノメ

ーターに量り採る。次に,浸せき液

(5.2.2)

を入れて試験片を浸し,これをデシケーターに入れ真空にして,

試験片から完全に空気を抜き出す。

常圧に戻しピクノメーターを浸せき液で満たした後,水槽

(5.2.1.4)

に入れて,一定の温度にする。次に,

ピクノメーターの容量限界まで正確に浸せき液で満たし,付着液を拭き取って乾かした後,試験片と浸せ

き液の入ったピクノメーターをひょう量する。

5.2.4.2

ピクノメーターを空にして清しょく(拭)した後,一度沸騰させた蒸留水で満たし,前記と同様

に空気を抜き,試験温度でピクノメーターと内容物の質量を測定する。

5.2.4.3

水以外の浸せき液を用いる場合には,その浸せき液で同様の操作を繰り返し,

5.1.4.3

による方法

で密度を計算する。

5.2.4.4

試験片の密度

ρ

s, t

は,次の式を用いて算出する。

2

1

IL

S

S,

m

m

m

t

ρ

ρ

×

ここに,

m

S

試験片の質量

 (g)

m

1

ピクノメーターを満たすのに必要な浸せき液の質量

 (g)

m

2

試験片を入れた状態で,ピクノメーターを満たすのに必要な
浸せき液の質量

 (g)

ρ

IL

5.1.4.3

の規定によって測定した浸せき液の密度

 (g/cm

3

)

浮力の補正については,

6.

を参照。

5.3

C

法(浮沈法)

5.3.1

試験装置

5.3.1.1

温度調節器付きの水槽 (5.1.1.4) 

5.3.1.2

ガラス製シリンダー

  容量

250ml

のもの。

5.3.1.3

温度計

  試験温度に適した温度範囲をもち,

0.1

℃刻みの目盛をもつ。

5.3.1.4

メスフラスコ

100ml

容量のもの。

5.3.1.5

ガラス製かくはん棒

5.3.1.6

自動ビューレット

0.1ml

の目盛をもつ,

25ml

容量のもので,温度調節器付きの水槽

(5.3.1.1)

中に

取り付ける。

5.3.2

浸せき液

  密度の異なった,

2

種類の相溶性のある液体で,新しく蒸留されたもの。

附属書 1

にある各種の液の密度が,適切な指針となる。

測定中に試験片と接触する液又は溶液は,試験片に何らかの影響を及ぼしたり,また測定に影響するほ

ど吸収されるものであってはならない。

5.3.3

試験片

  試験片は,固形で適切な形状であること。

5.3.4

手順

5.3.4.1

浸せき液の選択には,試験材料の密度の次に低い密度をもつ液を選ぶ。その液を少量用いて予備

試験を行ってもよい。


6

K 7112 : 1999

5.3.4.2

メスフラスコ

(5.3.1.4)

を用いて,浸せき液の一つを正確に

100ml

はかり採り,清浄で乾いた

250ml

のガラスシリンダー

(5.3.1.2)

に移す。これを,温度 の温度調節器付きの水槽中に固定する。温度 は,通

常,

23

℃である。

5.3.4.3

試験片の幾つかをシリンダーに投入する。試験片は,底まで沈め,気泡が付かないように注意す

る。約

5

分間放置し,数回かくはんしながら水槽の温度に安定させる。

5.3.4.4

液の温度が t℃になったとき,第

2

の浸せき液

(5.3.2)

1ml

ずつ,自動ビューレット

(5.3.1.6)

から

注ぎ込む。

1

回注ぐごとに,先の平らなガラス棒

(5.3.1.5)

で上下方向にかくはんし,気泡の生成を防ぐ。

2

の浸せき液の添加とかくはんが終った後,試験片の状態を観察する。最初に試験片は,急速に底に

沈むが,段々落下速度は緩やかになる。この時点で,第

2

の浸せき液を

0.1ml

加える。最初に沈んだ試験

片が,かくはんで移動した位置で,少なくとも

1

分間浮きも沈みもしないで,液中に静止する状態になる

までに加えた第

2

の浸せき液の合計量を記録する。このときの液の密度は,ピクノメーターで求めること

ができ,これが試験片の密度に相当する。さらに,最も重い試験片が液中に静止するまで,第

2

の浸せき

液を加えていく。各試験片について,第

2

の浸せき液の所要量を記録する。

2

種類の浸せき液の各種組合せに対して,第

2

の浸せき液の添加量と密度の関係をグラフ形式にプロッ

トしておけば,第

2

の浸せき液の所要量から各試験片の密度を読み取ることができる。

備考

温度計

(5.3.1.3)

は,常時,液中に置いておくのがよい。これによって,測定時の熱的平衡の到達

や,特に希釈熱が放散したことを確認できる。

5.4

D

法(密度こうばい管)

5.4.1

試験装置

5.4.1.1

密度こうばい管

  ふたの付いた,内径

40mm

以上の適切な管で,目盛が付いたものもある。

5.4.1.2

温度調節器付きの水槽

5.1.1.4

参照)

5.4.1.3

校正済みの標準ガラスフロート

  測定する密度範囲をカバーし,この範囲内でほぼ均一に分散す

る複数の標準フロート。

5.4.1.4

適切な浮ひょうのセット

  測定する密度範囲をカバーするもので,

0.001g/cm

3

刻みの目盛をもつ

もの,又は液体の密度を測定する他の適切な方法。

5.4.1.5

天びん

5.1.1.1

参照)

5.4.1.6

サイフォン又はピペット器具一式

図 1

に示すような,密度こうばい管に液体を満たすためのも

の,又はその同等品。

5.4.1.7

カセトメーター(オプション)

5.4.2

浸せき液

5.3.2

参照)  選択した

2

種類の液体の混合物は,

5.4.4.2

の規定に従って調製する。

5.4.3

試験片

  試験片は,容易に試験片の見分けがつくように,適当な形にカットした材料片とする。試

験片の寸法は,体積の中心部を正確に測定できるように選ぶ。表面は,浸せき時に気泡を抱き込まないよ

うに,滑らかでくぼみのないものであること。

5.4.4

手順

5.4.4.1

ガラスフロートの作製

5.4.4.1.1

ガラスフロート

5.4.1.3

参照)  適切な方法で作製されたもので,十分にアニーリングした,

直径が

5mm

以下のほぼ球形のもの。

5.4.4.1.2

密度こうばい管

(5.4.1.1)

に使用する浸せき液

(5.4.2)

を約

500ml

調整する。溶液の密度は,浮ひょ

(5.4.1.4)

で測定して,希望する最低の密度にほぼ等しくする。

フロートを室温に保ち,静かに溶液に投入する。この中で非常にゆっくりと沈むフロートを残し,速く


7

K 7112 : 1999

沈むフロートを廃棄するか,又は保管しておいて他の密度こうばい管に用いる。

選んだフロートを希望する密度に調整するためには,次のような方法がある。

a)

粒径

38

µm

400

メッシュ)以下のシリコンカーバイドの薄いスラリー液を塗布したガラス板,若しく

は他の適切な研磨材の上で,フロートの球形部分をこする。

b)

希薄なふっ化水素酸でフロートをエッチングする。

経過を見るために,ときどきフロートをテスト溶液中に落として,沈下速度の変化を見る。

5.4.4.1.3

上記のごとく調整した各々の標準ガラスフロートは,適切な

2

種類の液

(5.4.2)

からなる溶液に浮

かべて,密度を測定する。溶液の密度は,その混合液にいずれか一方の液を加えることによって,希望す

る範囲において変えることができる。もしフロートが沈む場合には,密度の高い液を加え,よくかくはん

する。溶液を静置し,フロートが動く気配を示すまで更に液を加えてはならない。

それが動き始めたら,フロートが少なくとも

30

分間一定の位置に留まるまで,上記の操作を繰り返す。

これらの測定は,密度こうばい管に用いられる温度と同じ温度の水槽

(5.4.1.2)

で行うとよい。

いかなる場合も,フロートの校正用の溶液は,

23

℃±

0.1

℃以内に保持しなければならない。

5.4.4.1.4

フロートが平衡を保つ溶液の密度は,ピクノメーター法(

5.1.4.3

参照)又は他の適切な方法,

例えば,浮ひょうなどによって

0.000 1g/ml

の精度で測定する。必要な場合には,浮力補正(

6.

参照)を行

う。この密度をフロートの密度として記録し,各フロートについてこの操作を繰り返す。もしすべてのフ

ロートを一緒に液に入れたほうがよければ,最も密度の低いものから始めて,順番に校正する。

別の方法としては,フロートが平衡を保つ混合液の密度を,使用した液体の体積から計算する。この際,

液体収縮の補正にも留意する。

5.4.4.2

密度こうばい管の作製

5.4.4.2.1

温度調節器付きの水槽

(5.4.1.2)

に目盛の付いた密度こうばい管を取り付ける。

附属書 1

から液の適切な組合せを選ぶ。密度こうばい管の測定精度を,小数点以下第

3

位まで必要

とする場合には,水槽の温度を t±

0.5

℃に保持し,管の下端と上端の密度差を

0.2g/cm

3

以内(一般には

0.1

g/cm

3

以内)

,密度こうばい管の測定精度を,小数点以下第

4

位まで必要とする場合には,水槽の温度は t

±

0.1

℃に保持し,管の下端と上端の密度差を

0.02g/cm

3

以内(一般には

0.01g/cm

3

以内)にすることが望ま

しい。

一本の密度こうばい管で望ましい密度範囲は,例えば,

0.001

0.1g/ml

である。管の上部及び下部に近

い部分は,使用してはならない。また,読取りは,校正した部分の範囲外では行ってはならない。

5.4.4.2.2

次の二つの方法を含め,液密度にこうばいを付ける数種類の方法のうちの一つを採用する。

方法 1

  同じサイズの

2

個の容器を用いて,

図 1

に示すような装置を組み立てる。次に,あらかじめ,弱

く加熱するか又は真空脱気した,適切な量の

2

種類の液を選ぶ。

混合容器(

図 1

の容器

2

)で用いられる液の容量は,密度こうばい管に入れる全液量の少なくとも半分

にする(

備考 1.

参照)

低密度側の液の適量を適切な大きさの容器

2

に入れ,マグネチックスターラーを用いてかくはんを開始

する。かくはん速度を調節し,液面が激しく変動しないようにする。次に容器

1

に高密度側の液を等量入

れる。液中に空気を分散させないように注意する。

サイフォン

(5.4.1.6)

の呼び水には,低密度側の液(容器

2

の最初の液)を用いる。サイフォンの出口には,

キャピラリーチップを取り付け,流量の調節を行う。次に密度こうばい管へ液を送り始め,所定の目盛ま

で液を満たす(

備考 2.

参照)

こうして作製した密度こうばい管を,少なくとも

24

時間静置する。


8

K 7112 : 1999

備考1.

希望する密度こうばいを作るために用いる容器

2

の液密度

ρ

2

は,次の式を用いて算出する。

V

V

2

min

max

max

2

)

(

2

ρ

ρ

ρ

ρ

ここに,

ρ

min

目的とする密度の下限

各密度こうばい管に対して校正した,最も密度の低いガラス
フロートの密度よりも 0.01g/ml 低く選ぶ。

ρ

max

目的とする密度の上限であり,容器 1 の液の最初の密度 
各密度こうばい管に対して校正した,最も密度の高いガラス
フロートの密度よりも 0.005g/ml 高く選ぶ。

V

密度こうばい管内の全液量

V

2

容器 2 の最初の液の容量

2.

適切な密度こうばい管の作製には,その容積にもよるが,1∼1.5 時間又はそれ以上かかるこ

とがある。

方法 2

  この方法に用いる装置構成を

図 2

に示す。密度こうばい管の作製方法は,次の点を除いて,基本

的には方法 1 と同じである。

a)

選んだ 2 種類の液のうち,

容器 2 には最初に高密度側の液を入れ,

容器 1 には低密度側の液を入れる。

b)

容器 1 から容器 2,及び容器 2 から密度こうばい管への液の移送には,サイフォンを用いる。

c)

密度こうばい管に満たす液は,管の上部から管壁を伝わせて導入する。

5.4.4.2.3

校正した清浄なフロートを,密度こうばい管の作製に用いられる密度の低い液の中に浸して十

分にぬらした後,密度こうばい管に静かに入れる。

もしフロートが一緒に集まったり,管の中に一様に分散しない場合は,その溶液を捨てて操作をやり直

す。

これとは別に,密度こうばい管を作製するときに,直接すべてのフロートを管に入れておき,もしフロ

ートが一緒に集まったり,管の中に一様に分散しない場合は,その溶液を廃棄して操作をやり直す方法も

ある。

備考1.

フロートの数は,密度こうばい管の測定精度を,小数点以下第3位までとする場合には,密度

差0.01g/cm

3

につき1個以上が適切であり,小数点以下第4位までとする場合には,密度差

0.001g/cm

3

につき1個以上が適切である。いずれの場合も,密度こうばい管に入れたときに,

20cm

以下の間隔に並べる。

密度こうばい管にふたをし,24∼48 時間,恒温槽に入れる。その後,管底からフロートま

での距離を mm 単位まで測定し,フロートの密度をその距離の関数としてプロットし校正線

を作成する。校正線は,直線となるのが望ましいが,曲線として求めてもよい。しかし,こ

の曲線は,曲がりの緩やかな弓形などの単調な形でなければならない。この校正線が,ジグ

ザグを示す場合又は著しく弓形になる場合には,この溶液は廃棄して操作をやり直す。

2.

密度こうばい管は,通常,数か月間は安定している。元の校正値を毎日チェックしていれば,

いつ不安定になったかが分かる。

5.4.4.3

密度の測定

  こうばい管に使用する 2 種類の液のうち,密度の小さい液で 3 個の代表試験片をぬ

らし,ゆっくりと管に入れる。管と試験片が平衡になるまで待つ。10 分以上かかる。

0.05mm

以下の厚さのフィルムが静止するには,少なくとも 1.5 時間かかる。薄いフィルム試験片の場合

は,数時間後に再チェックすることを推奨する。


9

K 7112 : 1999

備考1.

細い金属線を操作して,試験片から気泡を取り除く。

2.

古い試料を密度こうばいを壊さずに取り除くには,長い金属線に取り付けた金網のかごでゆ

っくりと引き上げる。このためにはクロックモーターを用いると便利である。管の底からか

ごを引き上げ,洗浄したのち,管の底に戻す。この操作は,密度こうばいを壊さないように

十分ゆっくりした速さ(約 10mm 管長/分)で行うことが基本である。

5.4.4.4

計算

  試験片の密度は,次のように,グラフを用いるか又は試験片が止まる位置から計算して決

定される。

a)

フロートの密度をフロートの位置に対して,それぞれ±0.000 1g/cm

3

と±1mm まで正確に読みとれる

ほど大きなチャートにプロットする。試験片の位置をチャートにプロットし,対応する密度を読み取

る。又は

b)

試験片の密度

ρ

s, x

は,内挿法を用い次の式によって算出する。

y

z

y

x

x

)

(

)

(

1

F

2

F

1

F

S,

ρ

ρ

ρ

ρ

+

ここに,

ρ

F1

,

ρ

F2

試験片を挟む 2 個の標準フロートの各々の密度 (g/cm

3

)

x

任意の位置から測った試験片までの距離 (mm)

yz

同じ任意の位置から測った,2 個の標準フロートまでの
距離 (mm)

備考  計算方式は,校正曲線が測定の範囲で直線的であることが知られている場合に限り適用できる。

6.

空気の浮力補正  ひょう量を空気中で行うので,試験片,及び場合によっては使用するおもりに対し

て,空気による浮力を補正する必要があれば,上で得られた見掛けの質量値を補正する(結果の精度が 0.2

∼0.05%の間に入る場合などが対象となる。

真の質量 m

T

は,次の式を用いて算出する。

÷

÷
ø

ö

ç

ç
è

æ

+

L

S,

APP

T

2

001

.

0

2

001

.

0

1

ρ

ρ

t

m

m

ここに,

m

APP

見掛けの質量 (g)

ρ

S, t

試験片の密度 (g/cm

3

)

ρ

L

用いたおもりの密度 (g/cm

3

)

7.

試験報告書

  試験報告書には,次の事項を含むこと。

a)

この規格の番号

b)

試料の詳細

c)

採用した試験方法(A 法,B 法,C 法,又は D 法)

d)

密度(

ρ

S

,

t

又は

ρ

S

,

x

)の各測定値及びその平均値

ここに,

t

試験温度

単位:

kg/m

3

, kg/dm

3

(g/cm

3

),

又は kg/l(g/ml)

e)

基準物質の詳細


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K 7112 : 1999

図 1  密度こうばい管作製装置(例 1

図 2  密度こうばい管作製装置(例 2


11

K 7112 : 1999

附属書 1(参考)  密度こうばい管用液系

注意−次の化学薬品の中には,麻酔性のある四塩化炭素のような有害物が含まれている。

液系

密度範囲  g/ml

メタノール/ベンジルアルコール 0.80∼0.92

2

−プロパノール/水 0.79∼1.00

2

−プロパノール/ジエチレングリコール 0.79∼1.11

エタノール/四塩化炭素 0.79∼1.59 
エタノール/水 0.79∼1.00

トルエン/四塩化炭素 0.87∼1.59 
水/臭化ナトリウムの水溶液 1.00∼1.41 
水/硝酸カルシウムの水溶液 1.00∼1.60

エタノール/塩化亜鉛の水溶液 0.80∼1.70 
四塩化炭素/1.3−ジブロモプロパン 1.60∼1.99

1.3

−ジブロモプロパン/臭化エチレン 1.99∼2.18

臭化エチレン/ブロモフォルム 2.18∼2.89 
四塩化炭素/ブロモフォルム 1.60∼2.89

2

−プロパノール/酢酸メチルグリコール 0.79∼1.00

次の液は,各種の混合液に用いられる。

液系

密度  g/ml

n

−オクタン 0.70

ジメチルフォルムアミド 0.94

四塩化エタン 1.59 
よう化エチル 1.93 
よう化メチレン 3.33


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K 7112 : 1999

附属書 2(規定)  プラスチック−液状樹脂−ピクノメーター法 

による密度の測定方法

序文

  この

附属書 2

は,1985 年に第 2 版として発行された

ISO 1675

, Plastics

−Liquid resins−Determination

of density by the pyknometer method

を翻訳し,技術的内容及び規格票の様式を変更することなく作成したも

のである。

1.

適用範囲

  この規格は,ピクノメーターを用いて液状樹脂の密度を測定する方法について規定する。

2.

定義

  密度(質量密度)  質量を体積で除したもの(

ISO 31-3

から引用した定義)

。単位は,g/ml で

表してもよい。

備考

ISO 31-3 

: 1992, Quantities and unites

−Part 3 : Machanics

3.

原理

  あらかじめ容量の分かっているピクノメーターに入れた樹脂の 23℃における質量を測定する。

備考

この方法は,粘度が中程度以下の樹脂に容易に適用できる。密度の高い樹脂に適用するには,

手法上難しい。

4.

装置

4.1

ピクノメーター

  精密な目盛が付いたフラスコから成り,目盛より上のけい部の長さは 50mm を超

えない。

ピクノメーターに入っている 23℃±0.1℃の蒸留水の質量をはかることによって測定されるピクノ

メーターの容量目盛は,1/10 000 容まで読み取りができること(

6.

備考

参照)

通常用いられるピクノメーターの特性値を

附属書 表 1

に示す。

附属書 表 1

フラスコの容量,V

ml

けい部の内径,d

mm

100

±0.1 13±1

50

±0.05 11±1

4.2

漏斗

  その排出管は,内径がなるべく大きいもので,長さはピクノメーターに挿入したときちょう

どその目盛線の位置に達するものとする。

4.3

天びん

  0.2mg の精度をもつもの。

4.4

水槽

  23℃±0.1℃に保持できるもの。

4.5

目の細かいフィルタ紙

4.6

透明な円すいフラスコ

  200ml から 600ml 容量の広口で栓付きのもの(例えば,エーレンマイヤー

フラスコ)

5.

手順


13

K 7112 : 1999

5.1

樹脂の調製

  円すいフラスコ

(4.6)

に少なくとも 150g の樹脂を入れ,フラスコの中に気泡がないかど

うかを調べる。もし気泡が見られたら,栓をしたフラスコを水槽

(4.6)

に入れて,フラスコと内容物を 23℃

±0.1℃にする前に,又はこの作業と同時に,すべての気泡が消えるのに十分な時間放置する。

備考

気泡の除去,特にフラスコの壁に付着した気泡の除去を促進するために,フラスコの口から細

い金属線を入れて気泡をかき混ぜたり,又は壁から切り離す。

5.2

密度の測定方法

  空のピクノメーター

(4.1)

を 0.2mg まで正確にひょう量する。

ピクノメーターを水槽

(4.4)

に入れ,漏斗

(4.4)

を用いてピクノメーターに樹脂を満たす。

次の点には十分注意が必要である。

a)

ピクノメーターの樹脂中に気泡があってはならない。もし気泡が生じたら消えるまで待つ。必要であ

れば,細い金属線でピクノメーターの壁をこする。さらに好ましくは,ピクノメーターを空にして清

浄にし,再充てんするのがよい。

b)

ピクノメーターの目盛線まで正確に樹脂を満たす。

c)

漏斗を,その排出管がピクノメーターのけい部にふれないようにして,取り除く。

少なくとも 30 分待って,ピクノメーターの液面が目盛線のところで留まっていることを確認する。必要

な場合には,更に樹脂を 2∼3 滴加えたり,又は余分な樹脂を目の細かいフィルタ紙を用いて取り除く。フ

ィルタ紙はガラス棒に巻き付けてもよい。

樹脂を満たしたピクノメーターを,0.2mg までできる限り正確にはかる。

6.

結果の表示

  g/ml で表した 23℃の密度,

ρ

23

は,次の式で与えられる。

a

0

1

23

ρ

ρ

+

V

m

m

ここに,

m

1

液の入ったピクノメーターの

23

℃での見掛けの質量

 (g)

m

0

空のピクノメーターの

23

℃での見掛けの質量

 (g)

ρ

a

23

℃における空気の密度

0.001 2g/ml

(空気浮力に対する補正)

にほぼ等しい。

 (g/ml)

V

23

℃でのピクノメーターの容積

 (ml)

結果は,有効数字

3

けたで示す。

備考

蒸留水を用いて,

23

℃でのピクノメーターの容積を求めるためには次の式を用いる。

4

996

.

0

0

2

a

e

0

2

m

m

m

m

V

ρ

ρ

ここに,

m

2

蒸留水の入ったピクノメーターの

23

℃での見掛けの質量

 (g)

ρ

e

23

℃での蒸留水の密度=

0.997 6g/ml (g/ml)

7.

試験報告書  試験報告書には,次の事項を含める。

a)

この規格の番号

b)

試料の詳細

c)

 23

℃での試料の密度

ρ

23

 (g/ml)

d)

この規格に規定していない方法,及び結果に影響したと思われる事項の詳細


14

K 7112 : 1999

原案作成委員会  構成表

氏名

所属

本委員会

分科会

(委員長)

北  野      武

物質工学工業技術研究所

(分科会長)

金  綱  久  明

東京家政大学

金  子      剛

財団法人日本電気用品試験所

峰  松  陽  一

芝浦工業大学工学部

中  村  茂  夫

神奈川工業大学工学部

澤  田  秀  雄

生分解性プラスチック研究会

市  川  昌  彦

財団法人日本品質保証機構

増  田      優

通商産業省基礎産業局

岡  林  哲  夫

通商産業省工業技術院標準部

橋  本  繁  晴

財団法人日本規格協会

阿  部      聡

東京都立工業技術センター

畠  山  立  子

物質工学工業技術研究所

市  原  祥  次

三菱化学株式会社筑波総合研究所

服  部      滋

荒川化学工業株式会社筑波研究所

小  沢  丈  夫

ダイセル化学工業株式会社

小  川  善  也

帝人株式会社

須  賀  茂  雄

スガ試験機株式会社

十  時      稔

株式会社東レリサーチセンター

伊  藤  尚  美

株式会社島津製作所

増  瀬  英  雄

株式会社島津製作所

三  原  観  治

株式会社東洋精機製作所

吉  木      健

日本プラスチック工業連盟

市  村      清

三菱レイヨン株式会社

岩  本  威  生

三菱化学株式会社

村  野  政  生

東洋紡績株式会社

小  瀬  達  男

財団法人高分子素材センター

浦  和  正太郎

宇部興産株式会社

清  水  研  一

東京都立工業技術センター

井  上  将  光

帝人化成株式会社

村  岡  孝  敏

株式会社島津製作所

佐  藤  敏  昭

株式会社東洋精機製作所

(事務局)

三  宅  孝  治

日本プラスチック工業連盟

樋  口  秀  臣

財団法人高分子素材センター