ある資料に「ポリプロピレンの耐熱温度は120度、食器洗浄機で使用するお湯の温度は60度~80度で温度による影響は少ない」と書かれていました。

別の資料には「ポリプロピレンの荷重たわみ温度は60度前後のため、食器洗浄機を使用すると変形の恐れがある」と書かれていました。

また、ポリカーボネートは耐熱温度より荷重たわみ温度のほうが高いようです。

耐熱温度と荷重たわみ温度って何がどう違くて、上記に関してはどちらのほうが正しいのでしょうか?

よろしくお願いします。

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A 回答 (1件)

耐熱温度とは?荷重たわみ温度とは?



樹脂の耐熱温度は、樹脂試験片を一定の温度中に所定時間置き、その時の外観変化や力学的特性の
低下が無いかで判定され、その温度を樹脂の使用目安として表したものです。
JISでは例えば、温度範囲として110~180℃、時間は2時間が規定してあります。
荷重たわみ温度(~熱変形温度)に付いては以前に下記URLで回答しておりますので、
そちらを参照してください。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa5031005.html
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa5046336.html

ポリプロピレンPPの場合は両社とも、
耐熱温度=力を受けない状態で樹脂容器等の製品が変形変質しないでその機能を保てる温度、
荷重たわみ温度=ある力を受けた状態で樹脂容器が変形を起こす温度と、
同じように理解しています。
PPでは耐熱温度>荷重たわみ温度です。

理解は両社とも同じですが、
PPなら短時間加熱なら力が掛かっていない限り大丈夫だろうと説明するか、
短時間でも力が掛かれば(自重等)熱変形温度以上だから変形の恐れは有ると説明するかの違いです。
後の社の食器洗浄機では、熱水温度と浸責時間が変形の恐れが有るほど高く長いのかも知れません。

無難な折衷案は次のようなものです。
「ポリプロピレンの耐熱温度は120度で荷重たわみ温度は60度前後です。食器洗浄機で
使用するお湯の温度は60度~80度となります。洗浄時間が短い場合には温度による影響は有りませんが、
洗浄時間が長い場合や不適切な並べ方をした場合は変形の恐れがあります。」

非結晶性樹脂のPCはPP等の結晶性樹脂とは違い、荷重たわみ温度が明確には測定できず、
荷重の大きさに依存し大きく変わります。標準測定条件より荷重が大きくなると大きく低下します。
http://www.rontec.co.jp/basic/plastic/charapc.htm

さらに、耐熱性と熱変形温度の測定条件の違いから見かけ上の逆転現象が起きています。
大雑把ですが、耐熱性=無荷重長時間耐久、荷重たわみ温度=荷重短時間加熱での性質と捉えてください。
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この回答へのお礼

とてもわかりやすく詳しいご回答ありがとうございました。

お礼日時:2009/07/21 21:43

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Aベストアンサー

「動加重」というのは「力積」です。力(衝撃力)を F (N), 加わる時間を Δt として
  F*Δt
が力積で、これが「運動量」の変化に等しくなります。
  F*Δt = m(v2 - v1)

(これを
  F = m(v2 - v1)/Δt = mΔv/Δt
と書いて、Δt → 0 にすれば F=ma のニュートンの運動方程式)

http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/mech/unndouryou/unndouryou.html
http://www.ravco.jp/cat/view.php?cat_id=5217

静かに離した物体が、重力によって 5m 落下すれば、
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より
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  v ≒ - 9.8 * 1.01 ≒ 9.9 (m/s)

従って、1トン(1000 kg)の物体が 5m 落下して地面に衝突して速度ゼロになれば、その運動量の変化は
  1000 (kg) * 9.9 (m/s) = 9900 (kg・m/s)

これが、たとえば衝突時間が 0.1 s だとすると
  F * 0.1 (s) = 9900 (kg・m/s)
より
  F = 99000 (kg・m/s^2) = 99000 (N)
の力になります。

1トン(1000 kg)の静加重が
  1000 (kg) * 9.8 (m/s^2) = 9800 (N)
ですから、約10倍ということです。

(この計算で分かるとおり、1秒で落下したものを 0.1秒で受けたので加重10倍。これは、1秒で落下したものを1秒かけて受ければ、ほぼ静加重ということです。「加速度」を考えれば当然ですが)

 また、上から分かるように、衝突時間が短くなるほど衝撃力(動加重)は大きく、衝突時間が長くなるほど(クッションがきいているほど)衝撃力(動加重)は小さくなります。これも当たり前。

「動加重」というのは「力積」です。力(衝撃力)を F (N), 加わる時間を Δt として
  F*Δt
が力積で、これが「運動量」の変化に等しくなります。
  F*Δt = m(v2 - v1)

(これを
  F = m(v2 - v1)/Δt = mΔv/Δt
と書いて、Δt → 0 にすれば F=ma のニュートンの運動方程式)

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http://www.ravco.jp/cat/view.php?cat_id=5217

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 さらに、ゆっくりブレーキをかけて 10 秒かけて止まれば、そのときの力は
  F3 = ma = 10(kg) * ( 3 (m/s) ÷ 10 (s) ) = 10(kg) * 0.3 (m/s²) = 3 (kg・m/s²) = 3 (N)
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「速度」では「加重」は出ません。「一定速度で運動している」のは、同じ速度で運動している人から見れば「止まっている」のと同じですから。

「時速100km/h で走っている電車にかかる荷重」というのと一緒です。

これが「停止」すれば「荷重」が生じます。ただし、これも「一瞬で衝突」するのか、「ゆっくりブレーキをかけながら時間をかけて停止」するのかで、荷重の大きさは全く違います。
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Aベストアンサー

まず、誤解があるようです。
重い物体の方が軽い物体より速く落ちるわけではありません。
空気抵抗の大きさによっては、軽い物体の方が速く落ちます。
多分、「重い物体」を鉄の玉、「軽い物体」を羽毛や紙、とした説明を聞いたのだと思います。
この場合は、羽毛や紙の方が、空気抵抗の影響を大きく受けますので、したがって、ゆっくり落ちます。
でも、「重い物体」でも空気抵抗の影響が大きい形状をしているならば、必ずしも速く落ちるとは言えません・・・まあ、羽毛や紙よりかは速く落ちるでしょうけれど(^^;)
それから、斜面の場合でも一概には言えません。
全く摩擦の無い斜面ですと、物体は加速g・sinθ (θは斜面の傾き角)で滑り降りますが、
摩擦がある場合、物体と斜面の間で滑りが起こる場合と起こらない場合で加速度が異なってきます
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そんなわけで、重い物が速く転がって、軽い物が遅く転がるとは言えません。
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を斜面上において、同時に手を離したとします。
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確かに、斜面の実験で重力加速度を求めることは可能ですが、実験上の様々な事柄を考慮しないと、求めることはできません。

まず、誤解があるようです。
重い物体の方が軽い物体より速く落ちるわけではありません。
空気抵抗の大きさによっては、軽い物体の方が速く落ちます。
多分、「重い物体」を鉄の玉、「軽い物体」を羽毛や紙、とした説明を聞いたのだと思います。
この場合は、羽毛や紙の方が、空気抵抗の影響を大きく受けますので、したがって、ゆっくり落ちます。
でも、「重い物体」でも空気抵抗の影響が大きい形状をしているならば、必ずしも速く落ちるとは言えません・・・まあ、羽毛や紙よりかは速く落ちるでしょうけれど(^^;...続きを読む

Qボルトにかかる荷重

図のように薄板を1回転させたものにボルトを押し込んでいくことで相手物に2MBの面圧をかける機構を考えています。使用するボルトの径を決めるために、ボルトにかかる荷重を求めているのですが、算出方法がわかりません。
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【算出方法】
面圧 : 2 [MPa] = 2 [N/mm2] のため、面積[mm2]をかけることで荷重[N]となる。
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∴3141.6 [N]がボルトにかかる荷重となる。

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どなたか詳しい方、お力添えを宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

No.1です。もう一度考えてみたのですが、円周長に対して比較的板幅が大きいと板によじれがでますので、条件として板がよじれないともしなければならなかったです。
このような問題は、あまりみかけないし、条件付けには実際上、かなり無理があると言えます。
解き方は、薄い板に働く力が板の長さ方向のみとして計算するだけで、公式はありません。テクニックとしては、力ベクトルを分解してみることと、tandΘ≒dΘ、dΘ・dΘ≒2dΘ の近似を行うことです。近似記号は、等号としてもよかったかと思います。
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機械工学・材料力学の知識を総動員すれば、手計算でもできると思いますよ。

No.2さんのいう事は、失礼ながら私の常識では理解できません。実業(実務)と学業(学問)との違いがお分かりになっていないようにおみうけします。理論式がなくても問題解決しなければならないのが、現場です。

No.1です。もう一度考えてみたのですが、円周長に対して比較的板幅が大きいと板によじれがでますので、条件として板がよじれないともしなければならなかったです。
このような問題は、あまりみかけないし、条件付けには実際上、かなり無理があると言えます。
解き方は、薄い板に働く力が板の長さ方向のみとして計算するだけで、公式はありません。テクニックとしては、力ベクトルを分解してみることと、tandΘ≒dΘ、dΘ・dΘ≒2dΘ の近似を行うことです。近似記号は、等号としてもよかったかと思います。
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