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K 7381

:2002

(1)

著作権法により無断での複製,転載等は禁止されております。

まえがき

この規格は,工業標準化法第 12 条第 1 項の規定に基づき,社団法人塩ビ工業・環境協会(VEC) /  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制定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,経済産業大臣が制定した日本工業規格である。

制定に当たっては,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 4575:1985,Plastics―Polyvinyl

chloride pastes

―Determination of apparent viscosity using the Severs rheometer を基礎として用いた。

JIS K 7381

には,次に示す附属書がある。

附属書 1(参考)非ニュートン流体の場合の計算式

附属書 2(参考)JIS と対応する国際規格との対比表

このファイルは、MS-Word Version2000 で作成されています。


K 7381

:2002

(2)

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目  次

ページ

序文

1

1.

  適用範囲

1

2.

  引用規格

1

3.

  概要

1

4.

  器具

1

4.1

  シーバースレオメータ

1

4.2

  ビーカ

2

4.3

  タイマ

2

4.4

  天びん

2

4.5

  温度計

2

5.

  状態調節

2

6.

  操作

2

6.1

  試験圧力及びダイの選定

2

6.2

  ペーストの充てん及び温度制御

2

6.3

  試験圧力の調整

3

6.4

  測定

3

7.

  計算

3

7.1

  流量の計算

3

7.2

  せん断速度及び見掛け粘度の計算

3

8.

  結果の表示

4

9.

  試験報告書

4

附属書 1(参考)  非ニュートン流体の場合の計算式

8

附属書 2(参考)  JIS と対応する国際規格との対比表

9

解  説

10

 


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日本工業規格

JIS

 K

7381

:2002

プラスチック―ポリ塩化ビニルぺ−スト―

シーバースレオメータによる見掛け粘度の求め方

Plastics

―Polyvinyl chloride pastes―

Determination of apparent viscosity using the Severs rheometer

序文  この規格は,1985 年に第 2 版として発行された ISO 4575,Plastics―Polyvinyl chloride pastes―

Determination of apparent viscosity using the Severs rheometer

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 2(参考)に示す。

1.

適用範囲  この規格は,シーバースレオメータを使用し,ポリ塩化ビニルペーストポリマー及び可塑

剤から調製したポリ塩化ビニルペーストの,高せん断下における見掛け粘度の求め方について規定する。

この規格では特に,JIS K 7384 又は  JIS K 7383 に従って調製した“標準ペースト”を用いる。

備考  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 4575

:1985,Plastics―Polyvinyl chloride pastes―Determination of apparent viscosity using the

Severs rheometer (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。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS K 7383 

プラスチック−試験に供するポリ塩化ビニルペーストの調製方法−ディゾルバ法

JIS K 7384 

プラスチック−試験に供するポリ塩化ビニルペーストの調製方法−プラネタリミキサ法

3.

概要  ペーストゾル試料をシーバースレオメータに入れ,ジャケットを所定温度に設定する。各圧力

下,校正済みのダイを通過するペーストゾルの流速を測定する。各圧力下,流速に対するせん断速度及び

見掛け粘度を計算する。必要に応じ,せん断速度に対する関数として,見掛け粘度のグラフを作成する。

4.

器具

4.1

シーバースレオメータ  容量 500∼1 000 ml で,図 に示す 2 種類のうちいずれかの基本構造をもち,

基本的には次のように構成されているもの。


2

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4.1.1

計量シリンダ  内面が平滑で,例えば,ステンレス製又はブロンズ製で,ダイが取付け可能な穴を

もつ底部と,圧力源又は大気と接続することができる頭部とを固定でき,全体として気密である構造のも

の。

4.1.2

ジャケット  計量シリンダ内容物を 23  ℃±0.5  ℃に維持できる温度制御システムを接続する。

4.1.3

ダイ  例えば,ステンレス製又は PTFE 製で,計量シリンダ底部に気密に取り付けることができる

円筒形チューブで,その外面及び内面は平滑になっている。ダイは円筒部の半径と高さとで規定する。

この規格では,2 種類のダイ,A 及び B を用いる。

  1

寸法

ダイ A

ダイ B

円筒部の半径  mm 1.5±0.05 1.5±0.05

円筒部の高さ  mm 45±0.5 22.5±0.5

4.1.4

ピストン  必要に応じて使用する。硬質プラスチック製で,この直径は,計量シリンダの直径より

若干小さい。キャビテーションを起こすペーストゾルの場合に,加圧下,流体がダイから直接出ないよう

にする(更に,ピストンの使用で装置の掃除が簡略化できる。

。ピストンの概要を

図 に示す。 

4.1.5

加圧装置  加圧窒素ボンベ,圧力計付き加圧チャンバ,数個のバルブから構成される。 

例を

図 に示す。

4.2

ビーカ  容量約 50 ml

4.3

タイマ  0.1 秒まで計れるもの

4.4

天びん  ±0.5 g の精度をもつもの

4.5

温度計  23  ℃±0.5  ℃を測定できるもの

5.

状態調節  ペーストゾルは,状態調節後,つまり 23 ℃で状態調節した後直ちに試験する。状態調節

時間は試験報告に記載する。

6.

操作

6.1

試験圧力及びダイの選定  試験するペーストゾル及びその用途に従って,次のリストの中から最小

限 4 種類の圧力を試験する。

100

,160,250,400,630,1 000,1 600,2 500 kPa

ダイ A を用いて圧力  2 500 kPa  で試験を行い,測定した流量 q

m

7.1)から 7.2  に従ってこのときのせ

ん断速度を計算する。

このせん断速度が 1 000s

-1

を超える場合は,ダイ A を使用し,このせん断速度が 1 000s

-1

以下の場合は,

ダイ B を使用する。

6.2

ペーストの充てん及び温度制御  適したダイ(4.1.3)を取り付け,試験するペーストゾルを計量シ

リンダに充てんする。必要に応じて,ピストン(4.1.4)をペーストゾル上に載せる。

ジャケット(4.1.2)に 23℃±0.5℃  の水を循環させ,ペーストゾルの温度を 23 ℃±0.5 ℃ にする(一般

に 5 分間で十分である。

頭部を取り付け,加圧装置(4.1.5)に接続する。


3

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6.3

試験圧力の調整  試験は,最小圧力から開始する。装置の使用方法に従って,圧力を±10 kPa  の範

囲に調整する。

図 の例では,次の手順で操作する。

バルブ E,F を閉じ,バルブ C,D を開け,高圧力側の圧力計 C の読みがほぼ同じ圧力になるまで徐々

に減圧弁 L を操作する。次に低圧力側の圧力計 D で圧力を読み,圧力を所定値の±10 kPa まで注意しな

がら調整する。他の試験圧力についても同様に操作する。ただし,バルブ D はその圧力計の最大読みを超

える場合,開けてはならない。

6.4

測定

6.4.1

3

個の 50 ml ビーカ(4.2)を 0.5

g 単位でひょう量する。

ダイのオリフィス出口を掃除し,レオメータに加圧窒素ガスを供給するため,バルブ E を開く。加圧に

よって,ペーストゾルはダイを通過する。圧力が変化していないか確認する。必要に応じて,減圧弁 L を

開いて調整する。

流出するペーストゾルの下にひょう量ずみのビーカを置き,同時に時間を計測(4.3)する。ペーストゾ

ルが少なくとも 10

g 流出したとき,ビーカを取り除き,同時に計時を終了する。0.1 秒単位で流出時間 t

1

を記録する(もし,2 分後の流出量が不十分な場合は,この圧力で試験を打ち切り,より高い圧力で再試

験する。

他の 2 個のひょう量ずみビーカで順次測定を繰り返し,流出時間 t

2

及び t

3

を測定する。加圧窒素供給バ

ルブ E を閉め,ペーストゾルの流出を停止させるために,バルブ F を開き大気圧に戻す。

ペーストゾルの流出量 m

1

m

2

m

3

を求めるため,0.5

g 単位でビーカをひょう量する。

6.4.2

大気開放バルブを閉め,新しい設定圧力に調整する。6.4.1 の条件で試験を繰り返す。

6.4.3

試験後は毛羽立つものを使わないでレオメータを掃除する。

7.

計算

7.1

流量の計算  各試験圧力ごとに流量 q

m1

q

m2

q

m3

(単位

g/s)を計算する。

1

1

m1

t

m

q

=

2

2

m2

t

m

q

=

3

3

m3

t

m

q

=

ここに,  m

1

:  ペ−ストゾルの流出量(

g)

m

2

:  ペ−ストゾルの流出量(

g)

m

3

:  ペ−ストゾルの流出量(

g)

t

1

:  流出時間(s)

t

2

:  流出時間(s)

t

3

:  流出時間(s)

各試験圧力ごとに三つの値の算術平均を計算し,流量 q

m

(単位

g/s)を求める。

7.2

せん断速度及び見掛け粘度の計算  各流量 q

m

7.1)ごとに

表 によって,せん断速度及び見掛け粘

度を計算する(

備考 1.及び備考 2.参照)。


4

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  2

特性

一般ダイ

ダイ A

ダイ B

せん断速度

ε

s

1

ρ

πr

q

3

m

4

ρ

q

m

377

見掛け粘度

app

η

s

Pa

m

4

3

8

10

hq

πr

m

3

10

44

q

×

m

3

10

44

q

×

ここに,

r

ダイ円筒部の半径(

cm

h

ダイ円筒部の高さ(

cm

p

試験圧力(

kPa

q

m

圧力

p

におけるペ−ストゾルの流量(

g

/s

7.1

ρ

  23

℃におけるペ−ストゾル密度(

g

/cm

3

備考1.

これらの計算式は,正確にはニュートン流体以外に適用できない。しかし,これらの計算式

が使いやすいこと及び測定された値は十分に目的を達しうることから,ペーストゾルに適用

されている。正確な計算式は,

附属書 に示す。

2.

せん断応力σは

ε

η

と等しく,各試験圧力ごとに

h

pr 2

/

=

σ

で計算できる。

8.

結果の表示  せん断速度とそれに基づく見掛け粘度を表で示す(図 参照)。

せん断速度(横座標)に対する見掛け粘度(縦座標)をグラフで示す。グラフの例を,

図 に示す。

9.

試験報告書  試験報告書には,次の事項を記載する。 

a

)

この規格の名称及び番号

b

)

ポリ塩化ビニルペースト用ポリマー及び可塑剤の詳細情報

c

)

ペーストゾルの組成及びその調製法

d

)

ペーストゾルの密度

e

)

使用したダイ

f

)

測定前に

23

℃で状態調節した時間

g

)

各せん断速度に対する見掛け粘度の表

h

)

必要に応じ,せん断速度に対する見掛け粘度のグラフ


5

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  1  シーバースレオメータの 種類の基本構造図

単位  mm

  2  ピストン


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C ,

D   バルブ

H   シーバースレオメータ

E

加圧窒素入口バルブ

I   ダイ

F

大気開放バルブ

J   加圧チャンバ

G

加圧計(異なるスケールのもの)

K   窒素ボンベ

L   減圧弁

  3  加圧装置の例


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シーバースレオメータによる測定

PVC

ペーストゾル“

100

及び

50

3

2

ρ

=

1.22

g

/cm

3

ダイ

A

測定例

kPa 100 400 630 1

000

m

q

g/s  0.32 1.40 2.38 4.44

ε

s

-1

 98 430

730

1

360

app

η

Pa

・s 16.9 15.4 14.3 12.2

  4  シ−バ−スレオメ−タによる測定結果の表及びグラフ表示例


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附属書 1(参考)  非ニュートン流体の場合の計算式

この附属書(参考)は,非ニュートン流体の場合の計算式について記述するものであり,規定の一部で

はない。

非ニュートン流体の場合の正確な計算式には,

非ニュートン流体を示す

n

の逆数である

m

を含み,

附属書 表 の式で表される。

附属書   1

特性

一般ダイ

せん断速度

ε

s

1

ρ

πr

q

m

3

m

3)

(

+

見掛け粘度

app

η

s

Pa

m

4

3

3)

(

2

10

 q

m

h

πr

+

m

以外の記号は,7.2 に示したのと同じ意味で,同じ単位で表す。


9

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附属書 2(参考) JIS と対応する国際規格との対比表

JIS K 7381

2002  プラスチック―ポリ塩化ビニルペース

ト―シーバースレオメータによる見掛け粘度の求め方

国際規格 ISO 4575:1985  プラスチック―ポリ塩化ビ
ニルペースト―シーバースレオメータによる見掛け粘

度の求め方

(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

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

技術的差異の内容

(Ⅴ)JIS
と 国 際 規

格 と の 技
術 的 差 異
の 理 由 及

び 今 後 の
対策

1.

適用範囲

標準ペーストとして JIS 

K 7384(ISO 4612)

と JIS 

K 7383(ISO 11468)

で 調

製したものを使用する。

1.

標準ペース
トとして

ISO 4612

で調製した
ものを使用
する

MOD/

追加

標準ペーストとして

JIS K 7383(ISO 114

68)

で調製したものを

追加した。

今 後 国 際
規 格 を 変
更 す る よ

う ISO 
提案する。

2.

引用規格

標準ペーストとして JIS 

K 7384

(ISO 4612)と JIS 

K 7383

(ISO 11468)で調

製したものを使用する。

なし MOD/

追加

引用規格としても 2
種類の標準ペースト

調製方法を明記した

同上

3.

概要

 2.

JIS

と同じ

IDT

4.

器具

 3.

JIS

と同じ

IDT

5.

状態調節

4.  JIS

と同じ

IDT

6.

操作

 5.

JIS

と同じ

IDT

7.

計算

 6.

JIS

と同じ

IDT

8.

結 果 の 表

7.

JIS

と同じ

IDT

9.

試 験 報 告

8.

JIS

と同じ

IDT

附属書 1(参
考)非ニュー
ト ン 流 体 の

場 合 の 計 算

非 ニ ュ ー ト ン 流 体 の 場
合 の 計 算 式 に つ い て 記
述した。

なし

JIS

では,参考とし

て非ニュートン流体
の場合の計算式につ

いて記述した。

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,以下のとおりである。

− 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。

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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日本工業標準調査会標準部会

化学製品技術専門委員会

構成表

氏名

所属

(委員会長)    宮  入  裕  夫

東京医科歯科大学生体材料工学研究所

(委員)

大  久  泰  照

昭和シェル石油株式会社中央研究所

堀      友  繁

財団法人バイオインダストリー協会

奥  山  通  夫

社団法人日本ゴム協会

笠  野  英  秋

拓殖大学工学部

加  茂      徹

独立行政法人産業技術総合研究所

木  原  幸  弘

社団法人日本化学工業協会

桐  村  勝  也

社団法人日本塗料工業会

髙  野  忠  夫

財団法人化学技術戦略推進機構

高  橋  信  弘

東京農工大学農学部

西  川  輝  彦

石油連盟

西  本  右  子

神奈川大学理学部

古  川  哲  夫

財団法人日本消費者協会

槇          宏

日本プラスチック工業連盟