機械的性質

プラダンシートの機械的性質について

プラダンシートはシートの厚みと目付け(1㎥あたりに使用される樹脂量)で商品・価格が異なりますが、他にどういったことが異なるのかをまとめました。

エンドクラッシュ

垂直圧縮試験とも言われます。シートを垂直に立てた後、上から荷重をかけシートが折れる・壊れる強さを測定します。
強さが強い(値が大きい)程つぶれにくいシートと言えます。
また、この試験は目方向によって強度が変わるため、
・MD(流れ方向 ・ Machine Direction )=目方向と平行
・TD (垂直方向・ Transverse Direction )=目方向と垂直
の2種類測定され、一般的にリブに沿って折れやすいプラダンシートはMD>TDの結果となります。

エンドクラッシュ

下記表はkg/cm2で表示しております。
これは1cm角あたり、下記表の重量(kg)で壊れることを意味し、主にケースを製作する時に、どのくらいの重量で底抜けするのか?の参考値等として使われます。

標準プラダン

1.5 2.0 2.5 2.5 3.0 3.0 3.0 4 4 5 5 5 6 7
250 300 300 700 400 500 900 600 700 800 1,000 1,200 1,600 1,700
2.15 3.02 3.02 13.90 4.91 6.42 13.56 10.01 12.95 16.02 20.99 28.00 41.80 44.56
0.07 0.13 0.13 2.46 0.27 0.61 3.03 0.89 1.13 1.35 3.16 3.97 5.79 6.28
  • 厚物プラダン(一般)

    9.0 9.0 12 12 15
    1,800 2,000 2,500 4,500 3,300
    33.65 43.54 68.11 175.69 107.47
    6.83 7.95 10.80 58.02 15.39
  • 厚物プラダン(高剛性)

    9.0 12 15
    3,000 4,500 5,500
    94.22 170.39 226.37
    21.21 60.36 88.51
  • カーボン入り導電(全層導電)

    9.0 12 15
    3,000 4,500 5,500
    94.22 170.39 226.37
    21.21 60.36 88.51
  • カーボン入り導電(表面導電)

    3.0 4 5
    500 600 900
    5.19 8.01 1.36
    0.47 0.75 1.36
  • 帯電防止プラダン

    3.0 4.0 5 5
    500 700 800 1,000
    4.37 11.56 14.41 19.19
    0.11 0.91 1.25 1.79
  • プラパール

    10 10
    2,000 3,000
    28.290 46.10
    20.80 32.30
  • ※数値は代表値であり、保証値ではありません
  • ※プラパールのみ単位:kN/m

プラパールは上記と測定方法が異なります。
【例】
厚:10mm・目付:3000g/㎡のプラパール1mがMD(流れ方向)で壊れるのには46.1x9.8≒451kgの力が必要になります。

同じサイズ・同樹脂量で種類が異なるプラダンシートの比較を行いました。

厚:3.0mm
目付:500g/㎡
標準プラダン カーボン入り導電
(全面導電)
カーボン入り導電
(表面導電)
帯電防止
プラダン
MD
(kg/c㎡)
6.42 5.19 5.19 4.37
TD
(kg/c㎡)
0.61 0.47 0.47 0.11
厚:12mm
目付:4,500g/㎡
厚物プラダン
(標準)
厚物プラダン
(高剛性)
MD
(kg/c㎡)
175.69 170.39
TD
(kg/c㎡)
58.02 60.36

3mmのプラダンシートでは、数値が高い順(丈夫な順)で1.標準プラダン2.導電プラダン(全面導電・表面導電共に同数値)3.帯電防止プラダンの順となっており、一方厚物シートは標準タイプ・高剛性タイプに大きな違いはありませんでした。

フラットクラッシュ

平面圧縮試験とも言われシートの上から一定の速度で圧をかけ、シートが座屈した時の最大荷重を言います。
表内で使用される単位ですが、
『Kg/cm2 … 1cm角あたりで座屈する時の重量(kg)』
で表記しています。
『シートの上には何kg乗せても壊れないのか?』という参考値としてご利用ください。

標準プラダン

1.5 2.0 2.5 2.5 3.0 3.0 3.0 4 4 5 5 5 6 7
250 300 300 700 400 500 900 600 700 800 1,000 1,200 1,600 1,700
2.03 2.24 2.24 15.60 2.14 3.05 8.15 3.97 4.58 4.99 6.93 8.76 11.31 11.62
  • 厚物プラダン(一般)

    9.0 9.0 12 12 15
    3,000 2,000 2,500 4,500 3,300
    38.64 16.82 15.80 73.92 14.17
  • 厚物プラダン(高剛性)

    9.0 12 15
    3,000 4,500 5,500
    38.64 46.29 53.12
  • カーボン入り導電(全層導電)

    3.0 4 5
    500 600 900
    7.03 4.99 7.13
  • カーボン入り導電(表面導電)

    3.0 4 5
    500 600 900
    5.40 2.75 1.42
  • 帯電防止プラダン

    3.0 4.0 5 5
    500 700 800 1,000
    1.63 3.05 3.77 5.20
  • プラパール

    10 10
    2,000 3,000
    17.37 30.76
  • ツインコーン

    12
    1,800
    23.45

※数値は代表値であり、保証値ではありません
※少数第3位以降切り捨て

同じ厚み・同じ樹脂量のプラダンシートを比べてみました。

厚:3.0mm
目付:500g/㎡
標準プラダン カーボン入り導電
(全面導電)
カーボン入り導電
(表面導電)
帯電防止
プラダン
単位:kg/c㎡ 3.05 7.03 5.40 1.63

カーボンを含んだ全層導電シートがフラットクラッシュに強い結果でしたが、表面導電シートはシートの厚みによっては標準プラダンシートよりも弱くなる数値もあり、一概に表面導電シートのほうが強いとは言えない結果となっております。

厚:3.0mm
目付:500g/㎡
厚物プラダン
(一般)
厚物プラダン
(高剛性)
単位:kg/c㎡ 73.92 46.29

次に、厚物プラダンについてですが、高剛性シートよりも一般シートのほうが高い数値となっております。
これは、一般シートのほうがしなり、衝撃を吸収するためと考えられています。

曲げ弾性率

曲げ弾性率とは変形のしにくさを表す尺度です。
数値が高いほどたわみ・変形の起こりにくいシートとなります。
この試験もエンドクラッシュ同様、
・MD(流れ方向 ・ Machine Direction )=目方向と平行
・TD (垂直方向・ Transverse Direction )=目方向と垂直
の2種類測定され、一般的にリブに沿ってたわみやすいプラダンシートはMD>TDの結果となります。

標準プラダン

1.5 2.0 2.5 2.5 3.0 3.0 3.0 4 4 5 5 5 6 7
250 300 300 700 400 500 900 600 700 800 1,000 1,200 1,600 1,700
59.79 36.61 18.75 108.52 44.17 52.49 111.2 48.27 70.4 50.22 76.25 87.53 99.45 77.18
32.21 18.23 9.33 69.84 10.57 18.48 71.13 11.26 17.55 12.86 20.64 36.16 32.47 20.68
  • 厚物プラダン(一般)

    9.0 9.0 12 12 15
    1,800 2,000 2,500 4,500 3,300
    41.91 66.09 49.48 105.7 39.1
    12.12 13.63 7.34 46.52 5.06
  • 厚物プラダン(高剛性)

    9.0 12 15
    3,000 4,500 5,500
    143.62 224.49 184.8
    41.87 49.91 37.37
  • カーボン入り導電(全層導電)

    3.0 4 5
    500 600 900
    62.48 47.96 57.73
    14.61 10.56 12.16
  • カーボン入り導電(表面導電)

    3.0 4 5
    500 600 900
    62.48 47.96 57.73
    14.61 10.56 12.16
  • 帯電防止プラダン

    3.0 4.0 5 5
    500 700 800 1,000
    49.28 69.36 47.95 72.81
    6.74 13.79 9.86 15.47
  • プラパール

    10 10
    2,000 3,000
    L:250
    B:278
    L:386
    B:361
    L:265
    B:241
    L:341
    B:302
  • ツインコーン

    12
    1,800
    225
    205

※数値は代表値であり、保証値ではありません
※プラパール内 L:ライナー側から荷重 B:バック側から荷重
※少数第3位以降切り捨て

同じ厚み・同じ樹脂量のプラダンシートを比べてみました。

シート種類 標準プラダン カーボン入り導電
(全面導電)
カーボン入り導電
(表面導電)
帯電防止
プラダン
シート厚(mm) 3.0 3.0 3.0 3.0
目付(g/㎡) 500 500 500 500
MD(MPa) 52.49 62.48 62.48 49.28
TD(MPa) 18.48 14.61 14.61 6.74

3mmのシートで比較した場合はカーボン入り導電シートが標準のプラダンシートよりも強い結果が出ましたが、

シート種類 標準プラダン カーボン入り導電
(全面導電)
カーボン入り導電
(表面導電)
シート厚(mm) 4 4 4
目付(g/㎡) 600 600 600
MD(MPa) 48.27 47.96 47.96
TD(MPa) 11.26 10.56 10.56

4mmのプラダンシートで比較しますと、標準プラダンとカーボン入り導電シートの強さが逆転しています。
このため、一概にカーボン入り導電シートの方が強いとは言えない結果となりました。
ただ、帯電防止プラダンについては導電物質の影響のせいか、全体的に標準プラダンよりも低い値となっております。

シート種類 厚物プラダン
(一般)
厚物プラダン
(高剛性)
シート厚(mm) 12 12
目付(g/㎡) 4,500 4,500
MD(MPa) 105.7 224.49
TD(MPa) 46.52 49.91

次に厚物プラダンですが、こちらはMD・TDともに高剛性シートのほうが高い数値=たわみにくい結果となっております。
特にMD方向は一般シートよりも約2倍の数値が出ており、文字通り『高剛性』シートと言えます。

曲げ強度

曲げ強度とは一定の間をあけた台の上にシートを置き、中心に荷重をかけ、降伏点に到達するまでの荷重を測定しています。

こちらの結果は数値が高いほどより大きな重量に耐えられることになります。

標準プラダン

1.5 2.0 2.5 2.5 3.0 3.0 3.0 4 4 5 5 5 6 7
250 300 300 700 400 500 900 600 700 800 1,000 1,200 1,600 1,700
3.30 2.60 1.66 6.81 2.39 3.23 7.62 3.35 4.76 4.16 5.85 7.95 8.86 6.94
0.58 0.43 0.27 4.22 0.42 0.81 5.84 0.95 1.47 1.39 2.62 3.58 3.94 3.17
  • 厚物プラダン(一般)

    9.0 9.0 12 12 15
    1,800 2,000 2,500 4,500 3,300
    5.40 6.63 5.45 12.37 5.26
    1.79 2.14 1.62 6.87 1.37
  • 厚物プラダン(高剛性)

    9.0 12 15
    3,000 4,500 5,500
    8.42 12.55 12.20
    3.83 5.00 4.31
  • カーボン入り導電(全層導電)

    3.0 4 5
    500 600 900
    3.46 2.77 3.36
    0.75 0.79 1.21
  • カーボン入り導電(表面導電)

    3.0 4 5
    500 600 900
    3.46 2.77 3.36
    0.75 0.79 1.21
  • 帯電防止プラダン

    3.0 4.0 5 5
    500 700 800 1,000
    2.40 4.21 3.61 5.44
    0.29 1.31 1.20 1.94
  • プラパール

    10 10
    2,000 3,000
    L:4.0
    B:4.6
    L:10.0
    B:10.7
    L:4.0
    B:6.4
    L:8.5
    B:9.8
  • ツインコーン

    12
    1,800
    5.6
    5.10

※数値は代表値であり、保証値ではありません
※プラパール内 L:ライナー側から荷重 B:バック側から荷重
※少数第3位以降切り捨て

同じ厚み・同じ樹脂量のプラダンシートを比べてみました。

シート種類 標準プラダン カーボン入り導電
(全面導電)
カーボン入り導電
(表面導電)
帯電防止
プラダン
MD(MPa) 3.23 3.46 3.46 2.40
TD(MPa) 0.81 0.75 0.75 0.29
シート種類 標準プラダン カーボン入り導電
(全面導電)
カーボン入り導電
(表面導電)
シート厚(mm) 4 4 4
目付(g/㎡) 600 600 600
MD(MPa) 3.53 2.77 2.77
TD(MPa) 0.95 0.79 0.79

曲げ弾性率の結果と同様、カーボン入り導電プラダンシートと標準プラダンシートを比較すると、厚みによって強度のあるシートが入れ替わり、「こちらのシートが曲げに強い」とは言い難い結果となっております。
また、標準プラダンシートと帯電防止プラダンシートでは全体的に標準プラダンシートのほうが強度がある結果です。

厚:12mm
目付:4,500g/㎡
厚物プラダン
(一般)
厚物プラダン
(高剛性)
MD(MPa) 5.45 12.55
TD(MPa) 1.62 5.00

次に厚物シートですが、こちらも曲げ弾性率と同じような結果となっており、高剛性プラダンのほうが標準の厚物プラダンよりも強度があり、違いがはっきりとしております。

デュポン衝撃強度

デュポン式衝撃試験とは、プラダンシートを受台の上にセットし、撃芯をシート上に固定します。おもりを適当な位置から撃芯の上に落下させて、シートのわれを判断します。
方法としては70mm x 70mmのシートに割れが発生するまで高さを1cm刻みで高くしシートに割れが発生するまで予備テストを行います。
シートに割れが発生すると落下高さを1cm低くして、また割れが発生しない場合は落下高さを1cm高くして・・・というテストを繰り返します。
サンプルシートが50%破壊(半破壊)される高さを求め、荷重を掛けたものが衝撃強度となります。単位はN-cmで表記しています。
数値が高いほどシートの衝撃強度が強いということになります。

標準プラダン

1.5 2.0 2.5 2.5 3.0 3.0 3.0 4 4 5 5 5 6 7
250 300 300 700 400 500 900 600 700 800 1,000 1,200 1,600 1,700
1471 392 221 275 66 105 371 198 247 293 364 389 296 370
1471 186 50 251 24 46 253 84 109 136 132 246 242 270
  • 厚物プラダン(一般)

    9.0 9.0 12 12 15
    1,800 2,000 2,500 4,500 3,300
    489 713 1,188 2,346 1,779
    481 581 795 1,283 1,060
  • 厚物プラダン(高剛性)

    9.0 12 15
    3,000 4,500 5,500
    494 593 667
    193 290 367
  • カーボン入り導電(全層導電)

    3.0 4 5
    500 600 900
    132 199 349
    48 104 231
  • カーボン入り導電(表面導電)

    3.0 4 5
    500 600 900
    408 488 666
    177 227 336
  • 帯電防止プラダン

    3.0 4.0 5 5
    500 700 800 1,000
    90 121 136 166
    33 46 52 65

※数値は代表値であり、保証値ではありません
※少数第3位以降切り捨て

同じ厚み・同じ樹脂量のプラダンシートを比べてみました。

厚:3.0mm
目付:500g/㎡
標準プラダン カーボン入り導電
(全面導電)
カーボン入り導電
(表面導電)
帯電防止
プラダン
23℃ 105 132 408 90
-10℃ 46 48 177 33

上記の通り、カーボン入り導電プラダンのほうが標準的なプラダンよりも耐衝撃強度があり、カーボン入り導電シートの中でもシート表面にカーボンを塗布している方が衝撃に強い結果が出ています。

厚:12mm
目付:4,500g/㎡
厚物プラダン
(一般)
厚物プラダン
(高剛性)
23℃ 2,346 593
-10℃ 1,283 290

次に厚物シートですが、こちらも曲げ弾性率と同じような結果となっており、高剛性プラダンのほうが標準の厚物プラダンよりも強度があり、違いがはっきりとしております。

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