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粘弾性測定器についての概要、用途、原理などをご説明します。また、粘弾性測定器のメーカー16社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。粘弾性測定器関連企業の2024年12月注目ランキングは1位:メトラー・トレド株式会社、2位:株式会社日立ハイテクサイエンス、3位:株式会社ユービーエムとなっています。
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粘弾性測定器とは、試料の粘弾性を評価する測定機です。
粘弾性測定には大きく2つの種類があります。金属材料などの個体の動的粘弾性 (DMA: Dynamic Mechanical Ayalysis) を評価する装置と、流体に近いペースト状の材料の粘弾性を評価するレオメーターと呼ばれる装置です。
DMAと呼ばれる粘弾性測定器は、主にプラスチック製品が用いられます。プラスチック製品以外では、食品用途で歯ごたえや食感を決める時にも使われています。
レオメータは塗料やコーティング剤の特性評価、食品ではチョコレート、ケチャップ、ヨーグルトなどの製品評価、ポリマーや石油化学製品、粘着剤、医療品、化粧品の製品評価に用いられています。これらの製品を製造する装置を選定する際にも、粘弾性測定器による評価が必要です。
粘弾性測定の原理は、評価対象に何らかの外力を加えて、現象を記録することです。粘弾性は単独で存在する物性ではなく、粘性と弾性が混じり合って存在しています。
物体に外力を与えた時にひずみが発生し、外力を取り除いてもひずみがなくならない性質です。加えられたエネルギーは物体内に残らず、熱エネルギーに変換されて放出されます。そのため、ひずみが残り、形状が外力を加える前に戻らなくなります。
物体に外力を与えた時に発生するひずみが、外力を取り除くことでなくなる性質です。加えられたエネルギーは物体内で貯蔵されるため、外力がなくなると元の状態に戻ります。
外力が付加された状態から取り除かれば場合、すぐに元に戻るのが弾性体、元の状態に戻らないのが粘性体、完全には戻らないものの、徐々に元の状態に戻ろうとする特性を示すものが粘弾性体です。
外力を与えた際のエネルギーから見ると、エネルギーが全て物体内に蓄えられるものが弾性体、エネルギーは熱などとして発散・放出されるのが粘性体、貯蔵と発散・放出の両方に振り分けられるものを粘弾性体といいます。
粘弾性を測定する機械には、大きく2種類あります。
DMAは動的な機械特性を測定する装置です。例えば高分子材料の物性を把握する上において、粘性や弾性は重要な指標になります。高分子の成形加工では、成型品の収縮や射出時の膨張が課題にあります。
この現象も粘弾性によるものであり、成型時には粘弾性を考慮した設計が必要です。主にDMAを測定できる装置が用いられます。与える外力は引張、圧縮、両持ち梁曲げ、自由支持3点曲げ、せん断のモードがあります。
レオメーターは食品、医薬、化粧品製品分野で、粘度の性質を測定するために用いられています。食品には舌触り、歯応え、歯切れ、口溶け、喉越しといった、人間の感覚に関わる特性を定量的に評価することが重要です。このような官能評価は個人差があるため、数値によって評価することは安定した品質確保に欠かせません。
レオメーターに類似したものに、粘度計があります。粘度計は主に回転といった1方向だけの外力を与えて物性を評価します。レオメーターはDMAと同様に、振動 (正弦波) による評価をするのが違いです。
レオメータやDMAと呼ばれる動的粘弾性測定においては、周期的な振動荷重を加え、試料に生じる応力と位相差から、貯蔵弾性率、損失弾性率、損失正弦といった特性を評価します。貯蔵弾性率は試料の弾性特性の強さ、損失弾性率は試料の粘性成分の強さを表します。
損失正弦とは損失弾性率と貯蔵弾性率の比であり、tanδとして評価される重要なパラメータです。tanδは粘性の寄与率を表し、tanδが大きいほど液体に近い性質をもちます。
参考文献
https://www.ites.co.jp/chemistry/index/others/dma-2.html
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kobunshi1952/42/9/42_9_734/_pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jpnbr1987/21/1/21_16/_pdf
https://www.anton-paar.com/?eID=documentsDownload&document=58433&L=0
https://www.thermofisher.com/blog/learning-at-the-bench/viscoelasticity-basic1/#i-3
http://www.unius-pa.com/wp/wp-content/uploads/
https://www.jstage.jst.go.jp/article/gomu1944/80/10/80_10_404/_pdf
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
2024年12月の注目ランキングベスト7
注目ランキング導出方法順位 | 会社名 | クリックシェア |
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1 | メトラー・トレド株式会社 |
25.0%
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2 | 株式会社日立ハイテクサイエンス |
25.0%
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3 | 株式会社ユービーエム |
18.8%
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4 | 株式会社エー・アンド・デイ |
12.5%
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5 | レオ・ラボ株式会社 |
6.3%
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6 | 英弘精機株式会社 |
6.3%
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7 | ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社 |
6.3%
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注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2024年12月の粘弾性測定器ページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
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