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「圧 縮 応力」〈測定方法に関するお問い合わせ〉

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1 圧縮応 力って？
圧縮応力は、フォームを圧縮した時、フォーム内部に生じる応力のことです。この応力は、フォームを圧縮させるのに必要な圧力と同じ強さですので、フォームを圧縮した時の反発力がどの程度なのかを確かめたり、重量物を載せた場合にフォームがどの程度押しつぶされるかを予測することができます。
❶フォームを圧縮させるのに必要な圧力力の大きさは同じ❷フォーム内部に生じる応力（圧縮応力）※反発力という認識でも構いません。

❶フォームを圧縮させる❶の圧力の値を計算すれば、それがそのまま❷圧縮応力の値になります。

2 力と圧力の関係❷フォーム内部に生じる※反発力という認識で質量 1kg❶の圧力の値を計算すれば、それがそのまま❷圧縮応力の値になり圧縮応力を深く理解するためには、まず力と圧力の関係について知る必要があります。

ちから

① 力

質量 1kg の物が受ける重力の大きさ

質量 1kg力とは、 物体がフォームを押しつぶそうとする力の大きさのつまり、押しつぶそうとする力が 9.8Nことを指し、 力の大きさを N（ニュートン）で表します。
この力の大きさは物体に働く重力を基準に決められ、質量1kg の物が地球から受ける重力の大きさは9.8N とされています。

質量 1kg の物が受ける重力の大きさ
つまり、押しつぶそうとする力が 9.8N

2 = 1Pa ですので、
1N/m
言い換えれば、質量1㎏の物体をフォームの上に置いた時、上記計算結果はフォームを押しつぶそうとする力は、9.8Nであるということです。

質量 1kg9.8N/m2 = 9.8Paになります。

重量物② 圧力 その1質量 1kg の物が受ける重力の大きさ
9.8N
1N/m2 = 1Pa ですので、上記計算結果は力（N）はあくまで物体そのものの力の大きさを表したものでしたが、9.8N/m2 = 9.8Pa
1m
受ける面積が 1m2 の場合の圧力 9.8Pa
圧力は物体が単位面積（例： 1ｍ2）に対して働く力の大きさです。
9.8Paになります。
（単位面積とは、 例えば、 １ｍ2や１cm2、 １mm2などです。）
フォーム

質

重量物

質量 1kg の1m

11m

9.8Pa
フォーム

受け

❶フォームを圧縮させるのに必要な圧力❷フォーム内部に生じる応力（圧縮応力）※反発力という認識でも構いません。

「圧縮応力」❶の圧力の値を計算すれば、それがそのまま❷圧縮応力の値になります。

② 圧力 その2力の大きさは同じ❷フォーム内部に生じる応力（圧縮応力）

ここでは圧力を1m2あたりに働く力の大きさとし、 N/m2（ニュートン毎平方メートル）で表します。
※反発力という認識でも構いません。
前述のとおり、 質量1kg の物が地球から受ける重力の大きさは9.8N です。
質量❶の圧力の値を計算すれば、それがそのまま❷圧縮応力の値になります。
1kg

この場合、 力を受けるフォームの面積が１ｍ2だった時、 圧力は9.8N/m2となります。
公式：
質量 1kg

質量 kg×1kg あたりの重力÷

力を受けるフォームの面積 m2=

圧力 N/m2

1㎏×9.8N

÷1ｍ2=

9.8N/m2

質量 1kg の物が受ける重力の大きさ

ここまではイメージしやすいように、単位を N/m2で説明してきましたが、つまり、押しつぶそうとする力が9.8N 実際の圧力の測定結果は計量法に則り、Pa（パスカル）で表されます。 単位が変わっても、 値は同じです。

質量 1kg の物が受ける重力の大きさ
つまり、押しつぶそうとする力が 9.8N
1N/m2 = 1Pa ですので、上記計算結果は

質量 1kg9.8N/m2 = 9.8Paになります。

重量物

1N/m2 = 1Pa ですので、質量 1kg の物が受ける重力の大きさ 9.8N

上記計算結果は質量 1kg

9.8N/m2 = 9.8Pa1mになります。

受ける面積が 1m2 の場合の圧力 9.8Pa

9.8Pa

重量物
フォーム

質量 1kg の物が受ける重力の大きさ 9.8N

1m1m

受ける面積が 1m2 の場合の圧力 9.8Pa

9.8Pa

フォーム 下記のとおりです。
力を受ける面積が4ｍ2と大きくなった場合は、1m

公式：

質量 kg×1kg あたりの重力

1㎏×

9.8N

2.0m

重量物

÷ 力を受けるフォームの面積 m22.0m

÷

2.0m

圧力 N/m2=2.5N/m2

質量 1kg の物が受ける重力の大きさ 9.8N
質量 1kg2.0m
2.0m

約 2.5Pa

重量物

力を受ける面積が 4m2 の場合の圧力 約2.5Pa

フォーム
2.0m

4ｍ2

質量 1kg=

質量 1kg の物が受ける重力の大きさ 9.8N

2.0m
約 2.5Pa

力を受ける面積が 4m2 の場合の圧力 約2.5Pa

フォーム
2.0m

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2ホームページ「圧縮応力」③ 力と圧力による圧縮（イメージ）
フォームに載せる物が、 同じ質量1kg であっても、 力を受けるフォームの面積が変わると、 圧力が変わり、 圧縮度合いも変わります。

フォームに載せる物は、それぞれ同じ質量 1kg で、同じサイズです。

幅2.0m

長さ2.0m
質量 1kg

長さ1.0m

幅2.0m

長さ2.0m
質量 1kg

質量 1kg

長さ3.0m

長さ2.0m

9.8Pa

2.5Pa

2.5Pa

幅2.0m

幅1.0m

幅2.0m

長さ2.0m

幅3.0m
受ける面積が少なければ、圧力は高い。

上記 Pa の値は、測定機器により受ける面積が同じであれば、圧力は低い。

自動測定された数値。

側面から見る圧縮（イメージ）❶9.8Pa

❷2.5Pa

❸2.5Pa

力を受ける面積が増えることで力が分散され、圧力が低下し、フォームがより圧縮されにくくなります。
圧縮されにくい傾向：❶ ＜ ❷ ≦ ❸※ 上記❸は、圧力自体は❷と同じです。しかし、圧縮されていない部分が存在するため、❸は❷と比べて、ごくわずかに圧縮されにくくなる傾向にあります。

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3ホームページ「圧縮応力」

3 測定方法
当社では、以下のように測定しています。
試験片寸法

厚さ10mm 以上×幅50mm ×長さ50mm

試験規格

JIS K 6767（独立気泡ゴムフォームを除く※）

測定機器

オートグラフ、ノギス

試験方法

オートグラフを使用し、試験片厚みが半分（50% 圧縮）になるまで、1分間かけて圧縮します。
その過程で、圧縮率10%､ 25%､ 50% の力（N）を自動測定します。

オートグラフ全体

圧縮応力測定用治具

試験片セット前

試験片セット後50% まで圧縮フォーム 厚み20mm

名フォーム

厚み10mm

名

例えば、厚み20mm のサンペルカ L-600を測定する場合、厚み10mm まで圧縮し（50% 圧縮）、圧縮率10%、25%、50% 時の力（N）を測定しています。
※ 23℃環境下で試験を行います。
計算方法

厚み10mm ×幅50mm ×長さ50mm（試験片寸法）の L-600を10％圧縮（厚み10mm →厚み9mm）する時の力が、測定の結果1,075N だった場合、圧縮応力の値は430,000Pa になります。
公式： 10％圧縮する時の力 N

1,075N÷

面積（ 幅 m ×長さ m）=10% 圧縮応力 Pa

÷

（0.05m × 0.05m）=430,000Pa

尚、当社では数値を見やすくするため、圧縮応力の単位を Pa から kPa（キロパスカル）に変換しています。

Pa÷1,000 =430,000Pa

÷

1,000 = 430kPa（サンペルカ L-600 圧縮応力10% の値）公式：kPa

上記、430kPa を当社のカタログなどに掲載しています。
カタログ値
ブランド名

グレード名

サンペルカ

L-600

圧縮応力（kPa）

10%

25%50%

430475670※独立気泡ゴムフォームについては、試験方法が異なるため、別途解説します。

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4

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「圧縮応力」

4 お客 様からのよくある質問（対応 例）「重量物をフォームに載せた際、どの程度圧縮されるのか教えてください」
質量 1,000kg

重量物

例えば、1,000kg の重量物をフォームに載せる場合、1㎏の物体に
質量 1,000kg

重量物
9.8N なので、質量1,000kg の物に働く重力は、9,800N に働く重力がなります。

質量 1,000kg の物に働く
質量 1,000kg
重力 9,800N

重量物

質量 1,000kg の物に働く
重力 9,800N

質量 1,000kg の物に働く重力 9,800N

公式： 質量 kg × 1kg あたりの重力 = その質量に働く重力1,000㎏ ×9.8N=9,800N
次に、重量物を受けるフォームの面積を計算します。

200mm

厚み10mm ×幅200mm
200mm ×長さ200mm のフォームで、重力を受ける時、面積は下記のとおりになります。
200mm
0.04m2

受ける面積 0.04m

フォーム

10mm

これらから、フォームへの圧力は、約245kPa となります。
公式：

0.04m2

200mm
10mm
フォーム
200mm
0.04m2

幅0.2ｍ × 長さ0.2m ＝ 面積0.04m2 となります。
210mm

200mm

受ける面積 0.04m2

受ける面積 0.04m2

フォーム
Pa→kPaへの変換

質量 kg × 1kg あたりの重力 N ÷ 力を受けるフォームの面積（ 幅 m × 長さm ）÷ 1,000
1,000㎏ ×9.8N
÷（ 0.2m × 0.2m ）÷ 1,000

質量 1,000kg= 圧縮応力 kPa=245kPa

重量物

質量 1,000kg の物に働く重質量 1,000kg の物に働く重力 9,800N

質量 1,000kg の物に働く245kPa
受ける面積が 0.04m2 の場合の圧力 245kPa

フォーム

受ける面積が 0.04m2 の場合受ける面積が 0.04m2 の場合

上記のとおり、1,000kg の重量物を、厚み10mm ×幅200mm ×長さ200mm のフォームに載せると、245kPa の圧力が上からかかることがわかります。
名

名

前ページのサンペルカ L-600のカタログ値を見ると、10% 圧縮応力が430kPa となっています。これは、フォームの厚みを10% 圧縮（厚み10mm →厚み9mm）させるのに、430kPa の上からの圧力が必要ということです。したがって、上からの、ということ
圧力245kPa を L-600が受けたとしても、L-600の圧縮率は10% 未満にとどまる（ほとんど圧縮が見られない）がわかります。

5 当 社 とし て の 対 応
フォームに重量物を載せる際、圧縮応力の値は、大掴みで使用可否を判断できる重要な数値です。
※23℃環境下での10%、25%、50% 圧縮時の瞬間的な数値であり、あくまでも目安であります。
実使用上、「どのような温度環境下で、何分・何時間、フォームに荷重を与えて問題ないのか」をより正確に予測するためには、圧縮履歴曲線、圧縮クリープの結果も参考にする必要があります。これらの試験については、別途解説いたします。
当社では、お客様より詳細な情報、ご要望をお伺いした上で、最適な材料提案を行なっています。

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