フェノール樹脂試験で行われることは？主な試験の種類について解説

 

フェノール樹脂試験の重要性

フェノール樹脂製品の検証のため、さまざまな試験が行われます。素材に欠陥があると、製品の使用中に事故やトラブルが起きるかもしれません。こうしたリスクを抑える意味でも、試験で安全性を確かめ、問題があれば作り直すことになります。

フェノール樹脂の強みは耐熱性や耐久性などです。そのため自動車や鉄鋼、住宅などの関連製品に用いられます。しかし樹脂に欠陥があると、耐熱性や耐久性が発揮されず、思わぬ不具合が起きかねません。仮に事故へいたれば、製作者が多額の損害賠償を請求されることもあるのです。以上からフェノール樹脂試験は、製品を世に出せるか試すうえで欠かせません。決まった試験にひととおり合格できれば、顧客へ安心して提供できます。

 

フェノール樹脂試験で行われること

フェノール樹脂試験では、さまざまな形式が用意されています。引張試験や衝撃試験などにパスしなければ、顧客への提供は難しくなります。実用性を試す試験内容について、以下で4つを見ていきましょう。

引張試験

引張試験は、フェノール樹脂の強度を試すうえで、基本となる試験です。ここで主に試される強さは、物体が破断するまで引っ張ったときの力を意味します。つまりどこまで引っ張っても損壊しないかを検証するのです。

引張試験では試験片を使い、破壊されるまで引っ張られたときの力やひずみを測定します。ここでの試験片とは試験用の金属樹脂片で、フェノール樹脂製もあります。試験片が破壊されない状態で、一定の強さまで引っ張られれば、製品に対しても一定の強度を期待できるのです。

引張試験を通して、材料の粘り強さや脆さなどもわかります。あまりに脆すぎるとわかれば、より強度のある製品へ作り直さなければなりません。一定基準以上の強度を検証するうえで、引張試験は大事です。

衝撃試験

次のチェックポイントは、衝撃試験です。フェノール樹脂を対象とする場合「シャルピー衝撃試験」や「アイゾット衝撃試験」などと呼ばれます。樹脂に動的負荷が与えられたときの、エネルギー吸収特性や靭性を評価するしくみです。

フェノール樹脂の衝撃試験でよく使われるのが、振り子型衝撃試験機です。振り子先端の衝撃刃を試験片に当て、破壊時のエネルギーを調べます。破壊時のエネルギーを、試験片が衝撃を受け持った面積で除すれば、単位面積あたりの吸収エネルギーを示せるのです。こうしたプロセスで算出された数値が、衝撃強度となります。

住宅や自動車の部品に使われるフェノール樹脂は、簡単に壊れると商品になりません。以上から一定以上の衝撃強度が求められます。

脆化温度試験

フェノール樹脂の実用性を試すうえで、脆化温度のチェックも欠かせません。脆化温度とは耐寒性を意味しており、低温時の素材の挙動を調べます。一部の素材は冷却時や0℃以下の環境にさらされると、壊れやすくなるのです。物体の損傷によるケガや事故、廃棄などを防ぐため、脆化温度もフェノール樹脂試験で重要とされます。

試験では試験片を使い、一定時間にわたり冷却槽内へ置きます。十分に冷えたところで、ハンマーで試験片を叩くのです。さらに冷却槽内の温度を変えつつ、指定した各温度での破壊された試験片の個数を調べます。ここから試験片の半分以上が破壊された温度を算出し、脆化温度とする形です。フェノール樹脂部品によっては、極端な低温環境にさらされることもあるので、脆化温度も調べなければなりません。

燃焼性試験

燃焼性試験では炎にさらされた物体の耐性を調べます。試験片を垂直につるし、火にさらすのが特徴です。火から離してから自然消火するまでの時間を測ります。自然消火までの時間が短いほど、燃焼への耐性が強いとの判断が可能です。

フェノール樹脂の燃焼性試験は、火災対策につながります。仮に樹脂が燃えやすいと、延焼のリスクをともない、大規模な火災にいたるかもしれません。こうした事態を防ぐため、フェノール樹脂の製品に対し、燃焼性を検証するのです。

 

まとめ