特許ウォッチ

公開番号2025153980
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056726
出願日2024-03-29
発明の名称押込試験装置、及び押込試験方法
出願人国立大学法人東京科学大学,国立研究開発法人物質・材料研究機構
代理人個人
主分類G01N 3/42 20060101AFI20251002BHJP(測定;試験)
要約【課題】試料のヤング率及び動的粘弾性をより正確に測定できる押込試験装置、及び押込試験方法を提供する。
【解決手段】試料に圧子を押込む、押込試験装置であって、圧子と、前記圧子を上下方向に変位させ得るアクチュエータと、前記圧子の位置を測定する変位センサと、前記圧子にかかる荷重を測定する荷重測定部と、前記圧子の温度を調節する第1温度調節部と、前記圧子の下部に配置され前記試料の温度を調節する第2温度調節部とを備える、押込試験装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
試料に圧子を押込む、押込試験装置であって、
圧子と、
前記圧子を上下方向に変位させ得るアクチュエータと、
前記圧子の位置を測定する変位センサと、
前記圧子にかかる荷重を測定する荷重測定部と、
前記圧子の温度を調節する第１温度調節部と、
前記圧子の下部に配置され、前記試料の温度を調節する第２温度調節部と、
を備える、押込試験装置。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記圧子の温度を測定する第１温度測定部と、
前記試料の温度を測定する第２温度測定部と、を更に備える、請求項１に記載の押込試験装置。
【請求項３】
前記荷重測定部の温度を調節する第３温度調節部を、更に備える、請求項１に記載の押込試験装置。
【請求項４】
前記第１温度調節部、及び、前記第２温度調節部がヒータであり、前記第３温度調節部がクーラーである、請求項３に記載の押込試験装置。
【請求項５】
試料のヤング率を測定する押込試験方法であって、
圧子の温度と、試料の温度を、調整し、
前記圧子を試料に押込み、
圧子にかかる荷重と、圧子の変位とを測定し、
当該荷重及び変位から、試料のヤング率を算出する、押込試験方法。
【請求項６】
試料の動的粘弾性を測定する押込試験方法であって、
圧子の温度と、試料の温度を、調整し、
前記圧子を一定の振動数で振動させながら試料に押込み、
圧子にかかる荷重と、圧子の変位とを測定し、
当該荷重及び変位から、試料の貯蔵弾性率及び損失弾性率を算出する、押込試験方法。
【請求項７】
試料の動的粘弾性を測定する押込試験方法であって、
圧子を一定の振動数で振動させながら試料に押込み、
圧子と、試料とを、加熱しながら、
圧子にかかる荷重と、圧子の変位とを測定し、
当該荷重及び変位から、試料の貯蔵弾性率及び損失弾性率の温度プロファイルを作成する、押込試験方法。
【請求項８】
前記試料が、熱可塑性樹脂及び／又は硬化性樹脂を含む、請求項５～７のいずれか一項に記載の押込試験方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、押込試験装置、及び押込試験方法に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
試料の硬さを計測する手法として押込試験が知られている。例えば、特許文献１～５には、圧子と、圧子の位置を変化させるアクチュエータと、圧子の荷重を測定するロードセル等を備えた、押込試験装置及び当該装置を用いた押込試験方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－８８２１２号公報
特開２０１３－１６０６６２号公報
特開２０１７－１２９５５７号公報
特開２０１７－２０３６６８号公報
特開２０２１－１０３１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、試料のヤング率及び動的粘弾性をより正確に測定できる押込試験装置、及び押込試験方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る押込試験装置は、圧子と、前記圧子を上下方向に加振し得るアクチュエータと、前記圧子の位置を測定する変位センサと、前記圧子にかかる荷重を測定する荷重測定部と、前記圧子の温度を調節する第１温度調節部と、前記圧子の下部に配置され前記試料の温度を調節する第２温度調節部と、を備える。
【０００６】
上記押込試験装置は、前記圧子の温度を測定する第１温度測定部と、前記試料の温度を測定する第２温度測定部と、を更に備えていてもよい。
【０００７】
上記いずれかの押込試験装置は、前記荷重測定部の温度を調節する第３温度調節部を、更に備えていてもよい。
【０００８】
上記いずれかの押込試験装置は、前記第１温度調節部、及び、前記第２温度調節部がヒータであり、前記第３温度調節部がクーラーであってもよい。
【０００９】
本発明に係る押込試験方法は、試料のヤング率を測定する押込試験方法であって、
圧子の温度と試料の温度を調整し、前記圧子を試料に押込み、圧子にかかる荷重と圧子の変位とを測定し、当該荷重及び変位から試料のヤング率を算出する。
【００１０】
本発明に係る別の押込試験方法は、試料の動的粘弾性を測定する押込試験方法であって、圧子の温度と試料の温度を調整し、前記圧子を一定の振動数で振動させながら試料に押込み、圧子にかかる荷重と圧子の変位とを測定し、当該荷重及び変位から試料の貯蔵弾性率及び損失弾性率を算出する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許