ISO 306およびASTM D1525準拠のビカット軟化温度
ビカット軟化温度（VST）とは、規定の荷重と加熱速度のもとで、規定の圧子が試験片に正確に1mmの深さまで押し込まれたときの温度です。均一な熱伝達の基準となる方法は、オイルバスです。空気や加熱装置との直接接触など、他の伝熱媒体も利用可能です。VSTは、熱可塑性プラスチックが固体から溶融状態へと変化し始める温度値と解釈されます。
は、熱可塑性プラスチックのビカット軟化温度（VST）を測定するための一般的な試験方法を規定しています。は、プラスチックのビカット軟化温度の標準試験方法を規定しています。ISO 306とASTM D1525における試験方法の定義はほぼ同一です。したがって、これらの規格は技術的に同等であると考えられます。
プラスチックの熱負荷耐性を測定する別の方法は、加熱たわみ温度です。これは、ISO 75およびASTM D648規格でより詳細に説明されています。
ISO 2507 は、熱可塑性パイプおよび継手のビカット軟化温度を決定するための試験方法および試験条件を規定しています。
VST試験の目的と用途
ビカット軟化温度と熱たわみ温度は、高温環境で使用されるプラスチックにとって重要な比較値となります。
- 品質保証においては、製造中の材料品質の違いを示すのに役立つほか、代替プラスチックの評価における相対的な比較値として役立ちます。
- 製品開発の分野では、動作温度範囲の基準値として、あるいは使用温度に応じて適切な材料を事前に選定する際にも役立ちます。
ISO 306およびASTM D1525に準拠した試験手順
試験および使用する試験装置の要件：
ISO 306とASTM D1525は、試験手順に関しては同一です。
ISO 306では開始温度を25℃以下と定義していますが、ASTM D1525では20～23℃と規定されており、30℃までの温度が許容されます。
ISO 306およびASTM D1525試験では、断面積1 mm2の円形針状圧子をプラスチック試験片に置き、規定の試験荷重を加えます。試験荷重を加えた後、材料は時間の経過とともに変形し始めます。この変形は望ましくないため、5分経過後に針の押し込みによる変位測定をゼロにすることで最小限に抑えます。次に、試験片を規定の加熱速度で加熱します。ビカット軟化温度（VST）は、針の押し込み深さが1 mmに達した時点で測定されます。
ISOとASTMはどちらも、2つの手順（力）と2つの異なる加熱速度を規定しており、4つの異なる試験方法が存在します。ISO 75またはASTM D648に従って加熱たわみ温度（HDT）を測定する場合のように、加える力を計算する必要はありません。代わりに、各VST試験方法ごとに以下のように規定されています。次に試験片を決められた速度で加熱します：
- 方法A50（加圧力10 N ± 0.2 N、加熱速度50 °C/h）
- 方法B50（加圧力50 N ± 1 N、加熱速度50 °C/h）
- 方法A120（加圧力10 N ± 0.2 N、加熱速度120 °C/h）
- 方法B120（加圧力50 N ± 1 N、加熱速度120 °C/h）
動画：ビカット軟化温度 ISO 306及びASTM D1525
Amsler Allround 熱たわみ試験装置と testXpert テスト ソフトウェアを使用して、ISO 306 および ASTM D1525 に準拠したビカット軟化温度、および ASTM D648 / ISO 75 に準拠した熱たわみ温度 HDT を決定するためのテスト手順。
ビカット試験機
測定頻度と、熱媒体の再冷却に要する測定間隔に応じて、様々なバージョンの試験機をご用意しています。比較的シンプルな手動操作の試験機から、ほぼ自動化された試験シーケンスをサポートする試験機まで、幅広い機種を取り揃えています。高品質な試験機には、電気的に連動する保護カバーと、オプションで内蔵型ヒューム排気装置が装備されており、オペレーターの利便性と安全性を高めています。
ツビックローエルの試験ソリューションであるAmsler Allround 6-300 熱たわみ試験機は、ISOおよびASTM規格に準拠し、300℃までのビカット温度およびHDT温度を測定できる密閉型試験機です。高度な変位測定および温度制御技術の採用により、正確で再現性の高い結果が得られます。ユーザーフレンドリーで安全性を重視した妥協のない設計により、快適性と安全性を確保しています。冷却プロセスの自動開始、試験片の電動降下、および荷重適用を備えた2、4、または6つの試験ステーションを提供できます。熱たわみ試験機は、タッチディスプレイを備えたスタンドアロンモード、またはPCに接続して操作できます。testXpert試験ソフトウェアを使用すると、結果の有意義な分析が可能になります。
ビカット試験/ビカット軟化温度に関するよくある質問:
プラスチックの熱たわみ温度（HTC）と最高使用温度を測定するためのDSC（示差走査熱量測定）やDMA（動的粘弾性測定）などの熱分析試験は、比較的複雑です。代わりに、熱たわみ温度（HDT）とビカット軟化温度（VST）を測定する方が簡単かつ迅速です。HDTとVSTはどちらも、規定の荷重下および特定の温度上昇速度で、熱たわみ温度を迅速に測定するために使用されます。ビカット軟化温度（VST）の場合、硬度の低下は、温度上昇中に重りをつけた針を突き刺すことで測定します。熱たわみ温度（HDT - 熱変形温度）の場合、剛性の低下は3点曲げ法を用いて測定します。
- 結果の違いが試験片の形状や材質によるものでない場合、よくある問題はビカット針と試験片の正しい位置合わせです。針が試験片の端に近すぎる位置合わせをしている場合、正しく位置合わせされた針を使用した場合よりも結果が低くなります。
- もう1つのよくあるエラーは、損傷したビカット針の使用です。常に目に見えるとは限りませんが、損傷しやすいものです。例えば、針を一度落とすだけでも、試験結果に影響を与える可能性があります。たった一度の落下で、針の断面積が変わってしまう可能性があります。
適切な注意を払わずにビカット針からビカット試験片を剥がすと、針が損傷しやすくなります。
試験片を針から取り外す最も簡単な方法は、試験片が取り付けられた針を分解し、オーブンや炉などで一緒に加熱することです。試験片が柔らかくなったらすぐに取り外すことができます。100℃の温度で十分です。