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日本工業規格

JIS

 K

7215

-1986

プラスチックのデュロメータ硬さ

試験方法

Testing Methods for Durometer Hardness of Plastics

1.

適用範囲  この規格は,プラスチックのデュロメータ A 硬さ及び D 硬さを測定する方法について規定

する。この場合,原則として,デュロメータ硬さの範囲は,A 硬さ及び D 硬さともおよそ 20∼90 とする。

ただし,プラスチックフィルム,テープ及びフォームプラスチックには適用しない。

備考1.  この方法によって得られた硬さは,押込み硬さの一種であって,試験荷重負荷時のくぼみ深

さから求められるものである。したがって,デュロメータ硬さの数値は,同じ押込み硬さで

あっても試験荷重除去後の残留くぼみ深さから求められる JIS K 7202(プラスチックのロッ

クウェル硬さ試験方法)に規定するロックウェル硬さの数値とは,常によい対応関係がある

とは限らない。

2.

この規格は,プラスチックを対象にしたものであるが,測定可能な硬さの場合には,エラス

トマーの硬さ試験に用いてもよい。

3.

デュロメータ硬さ試験は,品質管理に用いるのが適している。

4.

この規格の中で{  }を付けて示してある単位,数値及び計算式は,従来単位系によるもの

であって,参考として併記したものである。

引用規格:

JIS A 5757

  建築用シーリング材の用途別性能

JIS A 6021

  屋根防水用塗膜材

JIS K 6718

  メタクリル樹脂板

JIS K 6900

  プラスチック用語

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

JIS K 7202

  プラスチックのロックウェル硬さ試験方法

JIS Z 8103

  計測用語

JIS Z 8401

  数値の丸め方

JIS Z 9041

  測定値の処理方法

対応国際規格:

ISO/DIS 868

  Plastics and ebonite−Determination of indentation hardness by means of a durometer

(Shore hardness)

関連規格:JIS Z 8203  国際単位系 (SI) 及びその使い方


2

K 7215-1986

2.

用語の意味  この規格で用いる主な用語の意味は,JIS K 6900(プラスチック用語)及び JIS Z 8103

(計測用語)によるほか,次のとおりとする。

(1)

デュロメータ硬さ  圧子を用いて,くぼみ深さに対応して変化する試験荷重を試料に負荷し,生じた

くぼみ深さ から求めた値。

なお,圧子の種類,試験荷重及び硬さ算出式は,

表による。

(2)

デュロメータ  デュロメータ硬さを測定する試験機。

(3)

タイプ  デュロメータは,圧子の種類及び試験荷重の組合せごとに固有の名称があり,その名称をタ

イプという。タイプの内容は

表による。

表  デュロメータのタイプ

タイプ

デュロメータ
硬さの記号

圧子

試験荷重

mN {gf}

硬さ算出式

A HDA

図 1

549

+75.12 (100−40h)

 {56

+7.66 (100−40h) }

D HDD

図 2

444.83 (100

−40h)

 {45.36 (100

−40h) }

100

−40h

ここに,

h

:くぼみ深さ (mm)

備考1.  デュロメータ硬さの1硬度の差に対応するくぼみ深さの差は,0.025mm で

ある。

2.

通常のデュロメータでは,表の硬さ算出式によって得られるデュロメータ

硬さの数値をデュロメータの硬さ指示装置から読み取ることができる。

図 1  タイプ デュロメータの圧子

図 2  タイプ デュロメータの圧子 

(4)

加圧基準面  デュロメータ硬さを測定するとき,試料表面に押し付ける面。

(5)

セルフレベリング性  ポリウレタンエラストマーを硬化させ板材を作る際,主剤及び硬化剤を混合し

型枠に注入したとき,表面が自然に水平になるような性質。

備考  JIS A 5757(建築用シーリング材の用途別性能)に規定するセルフレベリングタイプの材料が

もつ特性。

3.

試料の状態調節並びに試験温度及び湿度

3.1

試料の状態調節  試料は,原則として,試験前に 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)の標準温度状態 2 級及び標準湿度状態 2 級(温度 23±2℃及び相対湿度 50±5%)において,

88

時間(

1

)

以上,状態調節する。


3

K 7215-1986

(

1

)

測定値が88時間以上状態調節した場合と88時間以下状態調節した場合とで変わらないことが確

認できれば,状態調節時間を短縮してもよい。

3.2

試験温度及び湿度  試験は,原則として,3.1 と同じ温度及び湿度(温度 23±2℃及び相対湿度 50±

5%

)の室内で行う。

備考  吸湿性のある材料では,吸湿によってデュロメータ硬さが影響されるものがあるので注意しな

ければならない。

4.

試験機  デュロメータ硬さ試験に用いる試験機(以下,デュロメータという。)は,附属書 のデュロ

メータに適合したものでなければならない。

備考1.  デュロメータは,その主要部分の分解・再組立又は圧子の交換を行った場合には,改めて附

属書1の精度に適合することを確認する。

2.

前項に該当しないときでも,使用頻度に応じて,一定期間ごとに

附属書 の 4.(5)に規定する

硬さ指示装置の検査及び 4.(6)に規定する総合誤差の検査を行い,それぞれの許容値内にある

ことを確認する。

3.

前項とは別に,より短い適当な周期で,継続して,ばらつきが少ない適当な硬さのプラスチ

ック試料の硬さ試験を行い,デュロメータの精度管理をすることが望ましい。

5.

試料  試料は,次に示すものを用いる。

(1)

試料の試験面及びその裏面は,原則として平面とし,互いに平行とする。

(2)

試料は,十分な厚さのものであって,くぼみが生じたために,その裏面に変化が認められないことが

望ましい。

備考1.  試料の厚さは,原則として6mm 以上,幅は約25mm 以上であることが望ましい。

2.

試料の硬さが HDD40 以上であれば,試料の厚さは 2mm 以上でもよい。

3.

試料の厚さが規定より薄い場合は,その試料の平面度及び平行度が良ければ,規定の厚さに

なるよう,何枚か重ねて測定してもよい。この場合,重ねた枚数を 9.(4)に従って報告しなけ

ればならない。

なお,重ねた試料面間の密着度が良くなければ,測定値は,その試料の本来の硬さよりも

低くなるので注意しなければならない。

(3)

試験面及びその裏面は滑らかで,かつ,清浄でなければならない。

6.

操作  操作は,次によって行う。

(1)

試料の硬さ,試験目的などに応じてデュロメータのタイプを選ぶ。

備考  タイプ A デュロメータで 90 以上のときは,タイプ D デュロメータを,またタイプ D デュロメ

ータで 20 以下のときは,タイプ A デュロメータを用いるのが望ましい。

(2)

デュロメータを圧子が垂直になるように保持する。デュロメータは,保持台(

2

)

に付けて操作すること

が望ましい。

(

2

)

参考  デュロメータ保持台を参照のこと。

(3)

試料を水平な硬い滑らかな台の上に置く。

備考  試料を載せる台の硬さが低いと,軟い試料(

3

)

の場合,測定値が,その試料の本来の硬さよりも

低くなるので注意しなければならない。


4

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(

3

) HDD

約60以下の試料や HDA で測定するのが望ましい試料。

(4)

デュロメータの圧子の先端は,原則として,試料の縁から 12mm 以上の位置とする。

備考  測定結果に影響を及ぼさないことが確認できるような場合は,試料の縁から 6mm 以上あれば

よい。

(5)

デュロメータの加圧基準面を,試料表面に平行を保ちながら,衝撃を伴うことなく,できるだけ速や

かに試料表面に押し付け,加圧基準面と試料とをよく密着させる。この押し付ける力は,タイプ A デ

ュロメータでは,約 10N{約 1kgf}

,タイプ D デュロメータでは,約 50N{約 5kgf}であることが望

ましい。

(6)  (5)

の操作が完了したら,原則として 1 秒以内(

4

)

に速やかに指示装置の指針の最大指示値を読み取る。

(

4

)

他の規定又は必要によって,試験荷重を1秒以上負荷した場合は,その荷重保持時間を9.(11)

従って報告しなければならない。

(7)

硬さの測定は,(4)(6)の操作を繰り返し,同一試料について少なくとも 5 回,できれば 10 回行う。

このとき生じたくぼみとくぼみの中心距離は,6mm 以上でなければならない。

7.

計算  硬さは,各試料ごとに JIS Z 9041(測定値の処理方法)によってサンプルの平均値及び範囲又

は標準偏差を求める。この場合,平均値は JIS Z 8401(数値の丸め方)によって整数位に丸める。

8.

硬さの表示  硬さの表示は,デュロメータ硬さの記号と硬さの測定値で表す。

例: HDA 83,      HDD 56

9.

報告  報告には,必要に応じて次の事項を記入する。

(1)

試験した材料の種類,等級及び形状

(2)

試料の厚さ,大きさ及び個数

(3)

試料の作製方法

(4)

試料を重ねて試験した場合は,その重ねた枚数

(5)

試料の状態調節の温度,湿度及び時間

(6)

試験室の温度及び湿度

(7)

デュロメータ保持台使用の有無

(8)

硬さ測定回数

(9)

平均値

(10)

測定値の範囲又は標準偏差

(11)

荷重保持時間が 1 秒以内でない場合は,その荷重保持時間

(12)

試験年月日

(13)

その他必要とする事項


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附属書 1  デュロメータ

1.

適用範囲  この附属書 は,規格の本体で用いているデュロメータについて規定する。

2.

構成  デュロメータは,機枠,圧子,負荷装置及び硬さ指示装置を備えていなければならない。

3.

性能

3.1

機能  デュロメータは,荷重の負荷,保持,除荷が適切に行えるものでなければならない。また,

圧子の変位測定が適切に行えるものでなければならない。

3.2

機枠  機枠は,次のとおりとする。

(1)

機枠は,荷重を負荷しても,測定上十分な剛性をもつものとする。

(2)

機枠には,加圧基準面がなければならない。

(3)

加圧基準面は,少なくとも直径 12mm 以上の円形状の面積を含む平面でなければならない。

(4)

その円の中心部には,

本体の図 又は図 に示すような直径 3±0.5mm の穴がなければならない。

(5)

加圧基準面と圧子の運動方向とは,垂直でなければならない。

3.3

圧子  圧子は,次のとおりとする。

(1)

圧子は,焼入を施した鋼製とする。

(2)

圧子の形状及び寸法並びにその許容値は,

本体の図 又は図 に示すとおりとする。

3.4

負荷装置  負荷装置は,次のとおりとする。

(1)

負荷装置は,ばねによって圧子に試験荷重を負荷する機構のものとする。

(2)

圧子の先端に加える試験荷重の値は,

本体の表のとおりとする。

(3)

試験荷重の許容値は,

本体の表が規定する荷重値に対し,タイプ A デュロメータでは±78mN {±8gf},

タイプ D デュロメータでは±441mN {±45gf}  とする。

3.5

硬さ指示装置  硬さ指示装置は,次のとおりとする。

(1)

硬さ指示装置は,くぼみ深さを測定できる機構のものとする。

(2)

硬さ指示装置の目盛は,

本体の表に示す硬さの数値が直接読み取れるものとする。

備考  圧子が,本体の図 又は図 に示す位置にあるとき,指針が目盛板の 0 を指し,また,圧子先

端が加圧基準面まで押し込まれたとき,指針が目盛板の 100 を指す。

(3)

硬さ指示装置の許容誤差は,硬さ目盛の 100 及び 60 の位置では±1,硬さ目盛の 20 の位置では±2 と

する。

3.6

デュロメータの総合誤差  デュロメータの総合誤差は,硬さ基準片の硬さ測定によって評価する。

誤差(

1

)

の許容値は,タイプ A デュロメータでは,HDA 60∼65 付近で±2,また,タイプ D デュロメータ

では,HDD 92 付近で±1 とする。

(

1

)

(誤差)=(硬さ基準片の測定値の平均値)−(硬さ基準片の基準値)

4.

検査  デュロメータは,次の検査を行い,3.の規定に適合しなければならない。この場合,次の検査

と同等以上の他の検査器具や検査方法に代えてもよい。

(1)

機能検査  機能検査では,硬さの異なる適当な 2 個の試料を用いて,硬さ測定の操作を行い,デュロ


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メータの動作が適切であることを確認する。

備考  試料には,デュロメータ硬さが 80∼90 程度及び 40∼50 程度のプラスチックを用いるとよい。

(2)

機枠の検査  機枠の検査は,各項目ごとに,それぞれ妥当な方法によって行う。

(3)

圧子の検査  圧子の検査は,次のとおりとする。

(a)

圧子の焼入れ状態については,妥当な方法で検査する。

(b)

圧子の形状及び寸法の検査は,拡大投影機を用いて行うのが望ましい。

(4)

負荷装置の検査  負荷装置の検査は,次のとおりとする。

(a)

ばねによって負荷される試験荷重は,あらかじめ実荷重で検定したはかりを用いて測定する。その

際,デュロメータは,垂直に保持し,かつ,圧子が正常に動作するよう注意しなければならない。

(b)

荷重検査は,少なくとも硬さ目盛の 10, 50 及び 90 の 3 点で行う。更に,これら 3 点の間を硬さ目盛

の 10 とびの位置で検査することが望ましい。

(5)

硬さ指示装置の検査  硬さ指示装置の検査は,次のとおりとする。

(a)

硬さ目盛の 100 の位置での検査は,厚さが 3mm 以上で,両面が平面で,かつ,平行なガラス板に,

硬さを測定するときと同様の方法で,デュロメータを押し付け,その加圧基準面とガラス面とをよ

く密着させたときの指示値を読み取って行う。

(b)

硬さ目盛の 60 及び 20 の位置での検査は,(a)ガラス板上に指示装置検査ゲージを置き,その穴の部

分にデュロメータの圧子がくるようにして,デュロメータを指示装置検査ゲージに押し付け,加圧

基準面と指示装置検査ゲージとをよく密着させたときの指示値を読み取って行う。

(c)

指示装置検査ゲージは,

附属書 図に示す形状及び寸法の鋼製で,厚さ が 1±0.005mm 及び 2±

0.005mm

のものとする。

附属書 図  指示装置検査ゲージ

(6)

総合誤差の検査  総合誤差の検査は,次のとおりとする。

(a)

総合誤差の検査は,硬さ基準片の硬さの測定によって行い,硬さの測定は,

本体の規定による。

(b)

総合誤差の検査に用いる硬さ基準片は,

附属書 総合誤差検査用硬さ基準片に適合するものとする。

(c)

硬さ測定は,予備操作を行った後に,繰り返し 5 回行い,その平均値を求め,誤差の許容値内にあ

ることを確認する。


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参考  デュロメータ保持台

このデュロメータ保持台は,再現性の良い結果を得るために使用するものである。そのため,次のよう

な条件に適合するものでなければならない。

(1)

安定した操作のできること。

(2)

デュロメータを取り付けたとき,その圧子軸が垂直であること。

(3)

試料台の上面は,水平であり,かつ,保持台に取り付けられたデュロメータの圧子軸と垂直であるこ

と。

(4)

おもりの質量は,タイプ A デュロメータでは約 1kg,またタイプ D デュロメータでは約 5kg であるこ

と。

(5)

デュロメータを上下に移動させる形式のものでは,圧子軸が垂直を保ちながら,デュロメータが円滑

に上下できる構造であること(

参考図 参照)。

また,試料台を上下に移動させる形式のものでは,試料台の上面が水平を保ちながら円滑に上下で

きる構造であること(

参考図 参照)。

参考図 1  デュロメータを上下させる形式(一例)


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参考図 2  試料台を上下させる形式(一例)


9

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附属書 2  総合誤差検査用硬さ基準片

1.

適用範囲  この附属書 は,附属書 に規定するデュロメータの総合誤差の検査に用いる硬さ基準片

(以下,基準片という。

)について規定する。

2.

基準片の種類  基準片の種類は,附属書 表による。

附属書 2  表

基準片の種類

形状及び寸法

材料

硬さ

形状

大きさ cm 厚さ mm

硬さのば
らつきの

許容値

ポリウレタン

エラストマー製  (

1

)

HDA 60

∼65 程度

約 10 2

メタクリル樹脂製  (

2

) HDD

92

程度

正方形

板状

約 5×5

約 5

1

(

1

)  JIS A 6021

(屋根防水用塗膜材)に規定するウレタンゴム系1類に適合するもので,

かつセルフレベリング性をもつもので,適切な熱処理によって経時変化を生じに
くくしたもの。

(

2

)  JIS K 6718

(メタクリル樹脂板)に規定する注型によって製造された一般用板とす

る。

備考1.  硬さの均一性を保持するため,材料の選定には,考慮を払わなければならない。

2.

基準片は,一平面だけを使用面とする。

3.

基準片の保管は,経時変化を生じさせないよう,JIS K 7100 に規定する標準温
度及び標準湿度付近の暗所で行わなければならない。

3.

デュロメータ  基準片の硬さの決定に用いるデュロメータの精度は,附属書 の 3.性能の規定にすべ

て適合したものでなければならない。更に,硬さ測定値が安定していることを確認できるよう,適切な精

度管理が行われていなければならない。

4.

基準片の基準値及び硬さのばらつき  基準片の基準値及び硬さのばらつきは,次による。

(1)

硬さの測定は,この規格の

本体の規定による。なお,この測定は,保持台に付けて行う。

(2)

基準片の硬さの測定は,原則として使用面を代表する 5 点で行う。

(3)

基準片の硬さのばらつきは,(2)の測定による 5 点の測定値のばらつき(最大値−最小値)とし,その

許容値は,

附属書 表の許容値内とする。

(4)

基準片の基準値は,(2)の測定値の平均値とし,平均値は JIS Z 8401 によって整数位に丸める。

5.

表示  基準片には,次の事項を表示する。

(1)

表示は,基準片の使用範囲の硬さに影響を与えないように注意し,使用範囲及び裏面以外の部分に行

う。

(2)

硬さ及び供給に関する表示は,基準片について行い,その表示事項は,次のとおりとする。この場合,

硬さに関する表示は,成績書によって行ってもよい。

(a)

デュロメータ硬さの記号


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(b)

基準値

(c)

基準値の測定時期(西暦の年数)

(d)

供給者名又はその略号

プラスチックのデュロメータ硬さ試験方法改正原案作成委員会  構成表

氏名

所属

植  村  幸  生

工業技術院大阪工業技術試験所

山  城  貞  男

茨城大学工学部

眞  下  美佐男

相模工業大学機械科

中  軸  美智雄

通商産業省基礎産業局化学製品課

庄  司  隆  一
(山田次雄)

工業技術院標準部繊維化学規格課

山  田  陽  保

工業技術院製品科学研究所

小野岡  龍  三

工業技術院繊維高分子材料研究所

今  津  好  昭

東京都立工業技術センター

今  村  重  祥

三菱樹脂株式会社

平  石  俊  一

大日本インキ化学工業株式会社

福  谷      翼
(鳥居  喬)

株式会社東洋精機製作所

松  見  成  俊

株式会社上島製作所

山  田  三郎衛

旭化成工業株式会社

柏      康  夫

積水化学工業株式会社

本  間  清  一

住友化学工業株式会社

吉  田      実

アキレス株式会社

長  井  晴  夫

協和ガス化学工業株式会社

藤  野      裕

シーアイ化成株式会社

鈴  木      守
(丹野博実)

社団法人日本ゴム協会

矢  島  忠  夫

株式会社テフロック

堀  内  幸  一

住友ベークライト株式会社

早  川  雄  三

武田薬品工業株式会社

三  橋  健  八

横浜ゴム株式会社

滝  谷  昌  之

同栄商事株式会社

広  瀬  英  典

三菱油化株式会社

新  鍋  秀  文
(鹿毛紀久雄)

プラスチック標準試験方法研究会