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「引張強さと伸び」〈測定方法に関するお問い合わせ〉

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1 引 張 強 さと 伸 び っ て ？
引張強さは、フォームを破断するまで引張った時の力のことで、伸びはフォームが破断した時の伸び率のことです。引張強さと伸びの値を確認することで、フォームを引張った時の破断しにくさがわかります。
また、熱や紫外線によるフォームの劣化を調べる時の一つの指標として用いられています。

2 力と引張強さの関係
試験規格に則し、ダンベル状に打ち抜いたフォーム（試験片）を用いて説明します。
下写真のとおり、オートグラフ（試験機）のつかみ具で、フォームの上下を固定し、上方向に引張ると、フォームはだんだんと引き伸ばされていきます。下記、「引張り前」「引張り中」「破断時」の順に、ご参照ください。
引き伸ばされるにつれて、上方向に引張る力が、戻ろうとする力（フォームの強度）よりも強くなり、やがてフォームは耐え切れずに破断してしまいます。

この破断した時の引張る力の大きさを N（ニュートン）で表します。
ーム内部に生じる応力（圧縮応力）
発力という認識でも構いません。
（この値は、オートグラフを使用することで、自動的に算出されます）
。

引張り前

引張り中

破断時
上方向に引張る力

上方向に引張る力戻ろうとする力（フォームの強度）
つかみ具
ダンベル状に打ち抜いた
フォーム

つかみ具

戻ろうとする力（フォームの強度）

下は固定
上方向に引張るにつれて、引張る力と戻ろうとする力は相反するように強くなっていきます。
引張る力 = 戻ろうとする力のように、力がつり合っているうちは、フォームは破断しません。

1

引張る力＞戻ろうとする力になると破断

「引張強さと伸び」

破断した時の引張る力（N）は、あくまで試験機によって得られた力の大きさです。
引張強さとは、単位面積（例：1m2、1cm2、1mm2 など）に対して働く力の大きさです。
ここでは引張強さを 1mm2 あたりに働く力の大きさとし、N/mm2（ニュートン毎平方ミリメートル）で表します。また、力を受ける面積は、破断前の試験片の断面積（厚み×幅）のことを指します。

引張り前

図解でわかりやすく

断面積（厚み×幅）

厚み※※なぜこの部分が「厚み」とされているのかは「試験規格 & 試験片の断面積
幅（厚み×幅）採取方法」（4 ページ）にて説明し厚み※ます。

幅※イラストはイメージです。

例えば、試験機が検知した力の大きさが 9.8 N で、力を受ける断面積が 1mm2 だった時、引張強さは 9.8 N/mm2となります。
公式：

破断時の力 N9.8N

÷÷

断面積 mm2 （ 厚み mm ×1mm2

1（mm ×幅mm ） ＝ 引張強さ

1mm ） ＝ 9.8N/mm2

破断した時の力

9.8N

破断した時の力

破断時

図解でわかりやすく

9.8N

断面積
1mm2

厚み 1mm

断面積
2 1mm
1mm幅

厚み 1mm

幅 1mm※イラストはイメージです。

ここまではイメージしやすいように、単位を N/mm2 で説明をしてきましたが、実際の引張強さの測定結果は計量法に則り、MPa（メガパスカル）で表されます。単位が変わっても、値は同じです。

1N/mm2 ＝ 1MPa ですので、上の計算結果も 9.8 N/mm2 ＝ 9.8 MPa となります。

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「引張強さと伸び」

3 伸びについて伸びとは、フォームが破断した時の伸び率のことで「％」で表します。
「標線間距離」）を基準の 0％とし、破断までフォーム表面に記入した 2 本の線、その間の距離（以下、どれだけ伸びたかを評価します。
例えば、試験前の標線間距離が 50mm で、破断時の標線間距離が 200mm だった場合、伸びは 300% となります。
公式：（ 破断時の標線間距離 − 引張り前の標線間距離 ） ／ 引張り前の標線間距離 ×（200mm−50mm） ／引張り前50mm

×%＝ 伸び100＝ 300％

破断時

破断時の標線間距離伸び300% 200mm
引張り前の標線間距離

伸び

0% 50mm〈測定方法に関するお問い合わせ〉

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3

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「引張強さと伸び」

4 測定方法
当社では、以下のとおり測定しています。
試験規格&

厚さ 5mm のシート（試料）から、下図①のとおり、縦と横方向からダンベル状にそれぞれ打ち抜きます。
図①

図③
厚み 5mm

試験片の採取方法

図②
断面積（厚み×幅）

シート（試料）幅

厚み 5mm幅

厚み

縦方向

シート（試料）
幅
縦方向

横方向

厚み

断面積
（厚み×幅）幅

厚み

試験片

図①のように、シートから打ち抜いているため、図②と図③のとおりは「厚み」とします。よって （赤線）は「幅」となります。

厚み（青線）

打ち抜くサイズは、試験規格により異なります（下図④を参照）。
押出発泡法で生産された他社品の中には、フォームの縦方向と横方向の物性差が大きい物がありま
横方向

試験片

JIS K 6767
JIS K 6251
す。一方で、当社製品のほとんどはバッチ式ブロック発泡法であり、フォームの縦方向と横方向の※当社取扱品目より、独立気泡ポリエチレンフォーム、連続気泡ポリエチレンフォーム、物性差は比較的少ないため、縦・横方向を気にせずお使いいただくことが可能です。
※当社取扱品目より、独立気泡ゴムフォームが対象
連続気泡ゴムフォーム、連続気泡メラミンフォームが対象

正面
側面
図④ 試験片寸法（打ち抜き後の試料）

正面

側面標線を引きますJIS K 6251

標線を
JIS K 6767
引きます

※当社取扱品目より、独立気泡ポリエチレンフォーム、連続気泡ポリエチレンフォーム、120mm連続気泡ゴムフォーム、連続気泡メラミンフォームが対象

標線間距離
正面 50mm

152mm

標線間距離
※当社取扱品目より、独立気泡ゴムフォームが対象
40mm

側面

正面

幅 10mm

標線を引きます幅 13mm

厚み 5mm

幅 25mm

幅 25mm

厚み 5mm

オートグラフ、ノギス
オートグラフのつかみ具で、試験片を挟んで固定し､ 500mm/min の速度で､ フォームが破断するまで引張り､ 破断した時の力（N）と標線間距離（mm）を記録します。

当社品 LC-300♯1 は物性維持（線が水平）
他社品ウレタンフォームは著しく劣化（線が下降）

800.0660
LC-300#1 促進暴露後の引張強さ

0.04

40

LC-300#1 促進暴露後の伸び維持率

200.02
0250

500

750

1000

00.06

600.02

オートグラフ全体

040

LC-300#1 促進暴露後の伸び維持率20

測定用治具
0250

500

引張り前
750

1000

0

照射時間（h）

耐候性試験（サンシャインウェザーメーターによる促進暴露試験）〈測定方法に関するお問い合わせ〉1000.05

500.000200400

当社品 LC-300♯1 は物性維持 0 （線が水平）
600
800
1000
1200 （線が下降）
他社品ウレタンフォームは著しく劣化

加熱・加湿時間（h）

0.25

加熱・加湿後の引張強さ

LC-300#1

他社品ウレタンフォーム 加熱・加湿後の引張強さ
グレード名0.20※LC-300#1は、当社のオプセル（連続気泡ポリエチレンフォーム）のグレードです。

耐熱・耐湿性試験（温度 70℃、湿度 95%）
0.15

▶

250

加熱・加湿後の伸び維持率

他社品ウレタンフォーム 加熱・加湿後の伸び維持率

ブランド名

200

測定

80

LC-300#1 促進暴露後の引張強さ

1500.10

LC-300#1

1000.080.04

2000.15

1500.101000.05引張り中 0.0050▶
0200

破断（測定）
400

600

800

012001000

加熱後・加湿後の伸び維持率（%）

1000時間経過しても引張強さ、伸びを保持しています
照射時間（h）

0.12

耐候性試験
（サンシャインウェザーメーターによる促進暴露試験）
0.1

促進暴露後の伸び維持率（%）

促進暴露後の引張強さ（MPa）

0250

0.20

加熱・加湿後の引張強さ
（MPa）

0.08

加熱・加湿後の引張強さ
（MPa）

100

・破断した時の力・標 線 間 距 離

0.1

0.25

加熱後・加湿後の伸び維持率（%）

1000時間経過しても引張強さ、伸びを保持しています

0.12

促進暴露後の伸び維持率（%）

促進暴露後の引張強さ
（MPa）

試験方法

標線間距離
40mm
幅 10mm

幅 13mm

測定機器

厚み 5mm

幅 25mm

120mm

標線間距離
厚み 5mm50mm

152mm幅 25mm側面
標線を引きます加熱・加湿時間（h）
LC-300#1

加熱・加湿後の引張強さ

他社品ウレタンフォーム 加熱・加湿後の引張強さ
グレード名LC-300#1

加熱・加湿後の伸び維持率

他社品ウレタンフォーム 加熱・加湿後の伸び維持率

ブランド名※LC-300#1は、当社のオプセル（連続気泡ポリエチレンフォーム）のグレードです。

耐熱・耐湿性試験（温度 70℃、湿度 95%）

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4

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試験片「引張強さと伸び」

計算方法

シート（試料） 名

厚み名

JIS K 6767 の場合（独立気泡ポリエチレンフォーム サンペルカ L-2000）

JIS K 6767
JIS K 6251
29.5N、破断し試験片（厚み 5mm、幅 13mm、標線間距離 50mm）を引張って、破断した時の力が幅た時の標線間距離が 50mm → 160mm だった場合、引張強さは 0.45MPa、伸びは 220% になります。
※当社取扱品目より、独立気泡ポリエチレンフォーム、連続気泡ポリエチレンフォーム、縦方向 ※当社取扱品目より、独立気泡ゴムフォームが対象

連続気泡ゴムフォーム、連続気泡メラミンフォームが対象

正面

公式：
側面破断したときの力
29.5N

÷÷

断面積 （ 厚 み 正面×幅 ）（5mm × 13mm）≒≒

側面引張強さ0.45MPa

標線を標線を引きます
引きます 公式：（試験後の標線間距離 − 試験前の標線間距離）÷ 試験前の標線間距離
× ％ ＝ 伸び横方向試験片160mm−50mm）÷
50mm
× 100
＝ 220%（120mm
標線間距離40mm
名名
標線間距離50mmJIS K 6251 の場合（独立気泡ゴムフォーム ラバペルカ EP-200）
29.5N、破断し試験片（厚み 5mm、幅 10mm、標線間距離 40mm）を引張って、破断した時の力が幅 10mm

152mm

0.59MPa、伸びは 210% になります。
幅 13mm た時の標線間距離が 40mm → 124mm だった場合、引張強さはJIS K 6767
厚み 5mm
幅 25mm公式：

幅 25mm

破断したときの力
29.5N

厚み 5mm÷※当社取扱品目より、独立気泡ポリエチレンフォーム、連続気泡ポリエチレンフォーム、断面積 （ 厚 み ×幅 ） ＝引張強さ
÷ 連続気泡ゴムフォーム、連続気泡メラミンフォームが対象（5mm × 10mm） ＝0.59MPa

正面

側面

公式：（試験後の標線間距離 − 試験前の標線間距離）÷ 試験前の標線間距離 × ％ ＝ 伸び
標線を（124mm−40mm）÷
40mm
× 100 ＝ 210%引きます

上記のとおり、破断した時の力（N）が同じでも、試験規格が異なることで、引張強さ（MPa）の120m

値は変わります。そのため、ポリエチレン系フォームとゴム系フォームそれぞれの規格に準拠して標線間距離50mm

152mm

計算する必要があります。

幅 13mm

5 活用例

幅 25mm❶ 耐熱・耐湿性分析
1000.0880

する時、時間経過によって、どの程度「引張強さ」と「伸び」を維持するのかを測定します。伸びについては、測定された値自体600.06

LC-300#1 促進暴露後の引張強さ
ではなく、変化の割合を確認するための意味合いが強いため、加40

0.04

LC-300#1 促進暴露後の伸び維持率

熱・加湿前の伸びを 100% とした「伸び維持率」を算出しています。
200.0200

加熱・加湿後の引張強さ（MPa）

促進暴露後の引張強さ
（MPa）

0.1

促進暴露後の伸び維持率（%）

例えば、温度 70℃、湿度 95% の環境下においてフォームを使用

0250
500
7501000
加熱・加湿後の加熱・加湿前の加熱・加湿後の÷ 照射時間（h）
× 100 ＝
公式：
伸び (%)
伸び (%)
伸び維持率 (%)

0.25

2500.20

2000.15

1500.101000.05

500.00

0200

400

600

800

01200

1000

加熱後・加湿後の伸び維持率（%）

1000時間経過しても引張強さ、伸びを保持しています

0.12

厚み 5mm
当社品 LC-300♯1 は物性維持（線が水平）
他社品ウレタンフォームは著しく劣化（線が下降）

加熱・加湿時間（h）
LC-300#1

耐候性試験（サンシャインウェザーメーターによる促進暴露試験）

加熱・加湿後の引張強さ

LC-300#1

他社品ウレタンフォーム 加熱・加湿後の引張強さ
グレード名

加熱・加湿後の伸び維持率

他社品ウレタンフォーム 加熱・加湿後の伸び維持率

ブランド名※LC-300#1は、当社のオプセル（連続気泡ポリエチレンフォーム）のグレードです。

耐熱・耐湿性試験（温度 70℃、湿度 95%）て、どの程度「引張強さ」と「伸び」が変化するのかを測定します。
前項と同様の理由から、伸びは「伸び維持率」を算出して表示しています。
公式：

促進暴露後の促進暴露前の促進暴露後の÷
× 100 ＝伸び (%)
伸び (%)
伸び維持率 (%)

1000時間経過しても引張強さ、伸びを保持しています

0.120.1

1000.08

80600.06
LC-300#1 促進暴露後の引張強さ

0.04

40LC-300#1 促進暴露後の伸び維持率

200.02
00250

500

750

1000

0

促進暴露後の伸び維持率（%）

例えば、フォームを長時間紫外線と水に晒し、時間経過によっ促進暴露後の引張強さ（MPa）❷ 耐候性分析

照射時間（h）

耐候性試験（サンシャインウェザーメーターによる促進暴露試験）

引張強さと伸び維持率が高いほど、所定条件での使用に適している（耐熱・耐湿性、耐候性を有している）といえます。

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5

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教えて授
セルボー教

なぜ、試験片がダンベル状なの？
1 のように、試験片をダンベル状にすることで、標線間に負荷が集中し、標線間内で下イラスト●破断するため、引張強さと伸びの正しい値を得ることができます。
2 のように、試験片を棒状にする方法では、つかみ具部分に負荷が集中し、一方で、下イラスト●破断してしまいます。そのため、正確な引張強さと伸びの値を測定できません。

1 ダンベ ル 状 試 験 片 の 場 合

つかみ具部分
（破断なし）

引張り前

標線間内で破断しているため︑試験成立

標線間︵負荷が集中︶標線間

下は固定

破断時の標線間距離を測定

上方向に引張る

つかみ具部分
（破断なし）

引張り中破断時

引張っていくと、標線間（ダンベル中央部）に力が集中していきます。

標線間に負荷がかかるため、つかみ具部分で破断せず、引張強さと伸びの正しい値が得られます。

2 棒状試 験 片 の 場 合

つかみ具部分（破断）
上方向に引張る

標線間内で破断していないため︑試験不成立

標線間

標線間
引張り前

つかみ具部分（負荷が集中）引張り中破断時

引張っていくと、つかみ具部分に力が集中していきます。

つかみ具部分に負荷がかかり、破断してしまいます。
※引張り前に、標線間内にて、厚みと幅を指定および測定しているため、指定部分が破断しなければ、引張強さと伸びの値の算出ができません。

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