高分子材料の残留応力発生メカニズムと低減化法

高分子材料の成形後の経時的な変形や破壊は、成形時に素材の粘弾性挙動に伴って生じる残留応力に起因するところが大である。粘弾性挙動とは、力と変形の比例定数でこれが時間や温度によって変化する挙動です。 　この粘弾性挙動を理解することで、成形時に生ずる残留応力の発生メカニズム、各種成形機を用いた時の残留ひずみの少ない成形温度条件の選定、突如起こる成形不良の対策法、残留応力除去のためのアニーリング条件、成形時に残留ひずみが残り易い素材かの可否、素材の独自管理、数値解析に有用な材料特性の提供、粘弾性特性に成立する時間-温度換算則を用いた強度や変形の変化割合の長期予測、シミュレーション時のデータの取り扱い等々が感や経験に頼らず定量的に行うことができます。 　ここでは、高分子材料の粘弾性特性を一つの判断基準とした、残留応力の発生メカニズム及びその低減化法について平易に説明します。

1. 第1部 残留応力発生を理解するための基礎特性
   1. 粘弾性特性とは
   2. 粘弾性特性の利用方法
   3. 粘弾性に伴う特異現象
      • クリープ挙動
      • 緩和挙動
2. 第2部 プラスチックの力学を理解するための基礎知識
   1. プラスチックの応力とひずみ
   2. 粘弾性挙動と粘弾性モデル
   3. 応力-ひずみ関係式
      • 応力-ひずみ関係式の誘導方法
3. 第3部 残留応力発生メカニズム
   1. 残留応力発生要因の分類
   2. 冷却過程で生ずる残留応力
      1. 応力と残留応力
      2. 残留応力の発生要因
      3. 冷却過程で生ずる残留応力の発生メカニズム
   3. 硬化収縮に伴う残留応力
      1. 熱硬化性樹脂の硬化過程
      2. 熱粘弾性力学モデル
      3. 硬化収縮による残留応力の発生メカニズム
4. 第4部 残留応力の理論的・実験的解析法と対策
   1. 残留応力の基礎式
   2. 解析方法
   3. 実験的解析手法
      1. ひずみ測定
      2. X線回折法
   4. 残留応力低減法
5. 第5部 変形・応力解放の長期予測法
   1. 時間-温度換算則の基礎概念
   2. 時間-温度換算則の成立と確認法
   3. 時間-温度移動因子
      • アーレニュウス型
      • WLF型
   4. 残留応力開放に伴う変形の長期予測
   5. 強度低下の長期予測
• 質疑応答