生産技術の仕事をしている村瀬です。
自動車の電装部品メーカーで22年、ポッティングや接着の工程を担当してきました。
材料の仕様書に「粘度 50,000mPa･s」と書いてあっても、最初はどれくらいドロドロなのか想像できませんでした。
この記事では、私がふだん使っている「mPa･sの読み方」を紹介します。
mPa･sは「水の何倍か」で読む
粘度の基本単位はPa･s（パスカル秒）で、その1,000分の1がmPa･sです。
古い資料に出てくるcP（センチポアズ）も、mPa･sと同じ大きさです。
計量単位令では、ポアズはパスカル秒の10分の1と決められています。
その100分の1がセンチポアズなので、1cPは1mPa･sになります。
覚えておくと便利なのは、20℃の水がおよそ1mPa･sだということです。
つまり、mPa･sの数字は「水の何倍ねばるか」とほぼ同じ意味になります。
| 液体 | 粘度 | 測った温度 |
|---|---|---|
| 水 | 1mPa･s | 20℃ |
| とんかつソース | 640mPa･s | 24℃ |
| はちみつ | 1,300mPa･s | 21℃ |
数値は、粘度計メーカーのアタゴが出している粘度計ガイドに載っているものです。
冒頭の50,000mPa･sなら、はちみつのおよそ40倍になります。
桁で考えると装置の向き不向きが見えてくる
粘度は、1、1,000、1,000,000と桁で区切って見るのがおすすめです。
桁がひとつ上がるたびに、液を押し出すのに要る力が大きくなっていきます。
たとえば、ナカリキッドコントロールの「P-FLOWシリーズ Hタイプ」は、使える粘度を1〜1,050,000mPa･sとしています。
上限は、はちみつの約800倍です。
これだけねばる材料を押し出すため、ポンプ内の耐圧を19.6MPaまで高めているそうです。
フィラーが入った材料にも対応しています。
詳しい仕様は、高粘度材料に対応したディスペンサーの製品ページで確認できます。
装置のカタログに書かれた粘度の範囲を見るときも、自社の材料が何桁目にいるかを先に押さえておくと、候補を絞りやすくなります。
数字ひとつで判断しない
ただし、仕様書の粘度は「ある条件で測った値」にすぎません。
私は、次の3点を必ず確かめるようにしています。
- 単位がPa･sかmPa･sか（数字が1,000倍違う）
- 何℃で測った値か
- 単位がmm²/sになっていないか（こちらは動粘度という別の指標）
アタゴのガイドにもあるとおり、粘度は温度が上がると下がります。
冬の工場では、同じ材料でも吐出量が変わることがあります。
もうひとつ厄介なのが、かき混ぜる速さで粘度が変わる液体です。
産総研の紹介記事によれば、産業界で使われる液体の多くがこの性質（非ニュートン性）を持つそうです。
こうした材料は、仕様書の数字だけでは吐出のしやすさを判断できません。
実際の材料で試し打ちをしてから決めるのが確実です。
まとめ
mPa･sは「水を1としたときの倍率」と考えると、数字の大きさがつかみやすくなります。
はちみつで1,000台、高粘度の材料では数十万から100万台まで上がります。
数字を見たら、単位と測定温度もあわせて確認してください。
それだけで、材料選びや装置選びで桁を読み違えることはかなり減ります。
