EVAの反発弾性:圧縮反発率とASTM規格
- Damao Tech
- EVAフォーム
- 31 May, 2026
EVAフォームの反発弾性(「反発率」)とは、フォームが衝撃を受けた際に返す衝撃エネルギーの割合(%)です。測定は、直径16mm・質量16.3gの鋼球をフォーム上の高さ500mmから落下させ、跳ね返る高さを記録する方法で行います。フレキシブルEVAフォームに適用される管理規格はASTM D3574 Test H(ISO 8307と同一)で、EVAの典型的な値はフォームの密度と酢酸ビニル(VA)含有量に左右され、30%〜65%の範囲です。
シューミッドソール、スポーツ用パッド、緩衝包装、防振マウントにEVAフォームを指定する場合、反発値は衝撃のうちどれだけが跳ね返りとして戻り、どれだけが吸収されるかを示します。このガイドでは、正しい試験規格(混同されがちな点)、Test Hの正確な手順、密度/VA含有率と反発の関係、そしてDamao Techのようなサプライヤーから実際の性能を備えた材料が納入されるよう、発注書に反発仕様を書く方法を解説します。
反発弾性とは?
反発弾性は、フォームの弾性、つまり衝撃の運動エネルギーをどれだけ効率よく蓄えて返せるかを直接測る指標です。パーセントで表されます:
$$ \text{Rebound Ratio (%)} = \frac{\text{Rebound Height}}{\text{Drop Height}} \times 100% $$
- 高反発(50〜65%以上) → エネルギー返還型フォーム。衝撃物を「跳ね返す」フォームです。ランニングシューズのミッドソール、スポーツフローリング、トランポリンパッドに使用されます。
- 中反発(35〜50%) → バランス型の緩衝材。ケースインサート、ニーパッド、一般的な保護パッドに使用されます。
- 低反発(20〜35%) → エネルギー吸収型フォーム。衝撃を返さず熱として散逸させます。緩衝包装、壊れやすい製品の輸送インサート、防振に使用されます。
このひとつの数値が「弾む」EVAと「反応のない」EVAを分けます。密度とShore C硬度が同一の2つのサンプルでも、VA含有量と架橋度によって反発挙動は大きく異なります。
ASTM D3574 Test H:EVAフォームに適した正しい規格
フレキシブル発泡ポリマー(EVAフォーム、ポリウレタンフォーム、ほとんどの独立気泡パッドフォームを含む)に対する権威ある反発試験は以下です:
- ASTM D3574 – Test H:ボール反発弾性
- ISO 8307 — 国際的に等価な規格で、手順も同じです
- GB/T 6670 — 中国の国家規格として等価です
Test Hの手順
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 試験片 | EVAフォームパッド。厚み50mm以上、表面100 × 100mm以上 |
| 調湿 | 試験前に23 °C ± 2 °C、湿度50% ± 5%で16時間以上 |
| 落下筒 | 透明な垂直筒で、内径は鋼球に合わせます |
| 鋼球 | 直径16mm、質量16.3 g(±0.5 g) |
| 落下高さ | 500 mm(鋼球下面から試験片表面まで) |
| 測定 | 鋼球の最大反発高さをライトカーテンまたは高速度カメラで読み取ります |
| 結果 | 試験片の5か所で5回ずつ落下させた平均値 |
報告される反発弾性は、反発高さと落下高さの比をパーセントで表し、最も近い1%に丸めた値です。
ASTM D3574とD2632とF1976の違い:混同しないこと
EVAの発注で最も多い仕様ミスは、規格を取り違えることです。各方法は異なる材料クラス向けに設計されています:
| 規格 | 材料 | 方法 | 使用場面 |
|---|---|---|---|
| ASTM D3574 Test H | フレキシブル発泡フォーム(EVA、PU) | ボール落下、500 mm、16 mm/16.3 g鋼球 | ✅ EVAフォームの反発はこれが標準 |
| ISO 8307 | フレキシブル発泡フォーム | D3574 Test Hと同一 | 国際契約用。同じ数値になります |
| ASTM D2632 | 加硫ゴム(ゴムシート、ガスケット) | 落下プランジャーの垂直反発 | ❌ フォームには不適切。EVAでは実態より大幅に低い値が出ます |
| ASTM F1976 | 運動靴のミッドソール | より高い衝撃エネルギーでの衝撃減衰+エネルギー返還 | スポーツシューズの認証専用 |
| ASTM D2240 | あらゆるポリマー | Shore A/C/00硬度計 | 硬度の測定で、反発ではない。よく混同されます |
サプライヤーからD2632で試験した反発値が届いた場合は、D3574 Test Hでの再試験を依頼してください。数値はそのまま使い回せるものではありません。
密度とVA含有量がEVAの反発に与える影響
EVAフォームの反発は、発注時に指定できる2つの製造変数で決まります。
1. 密度(kg/m³)
同一のEVA配合であれば、反発は一般にある程度まで密度とともに上昇し、その後横ばいになります。非常に低密度のEVAは鋼球の下でつぶれて多くのエネルギーを吸収し、高密度のEVAは硬い気泡壁が元に戻ろうとして跳ね返ります。
2. VA(酢酸ビニル)含有量
VAの割合は、ポリマーマトリックスのゴム的な性質の強さを制御します。VAが高いほど弾性体に近づき反発は高まりますが、そのぶん柔らかくなり、コストも上がります。
| EVAグレード | 密度(kg/m³) | VA含有量 | 典型的な反発(D3574 Test H) | 一般的な用途 |
|---|---|---|---|---|
| 低密度包装用 | 33〜60 | 14〜18% | 25〜35% | 衝撃吸収インサート、壊れやすい製品の包装 |
| 標準パッド用 | 60〜100 | 18〜22% | 35〜45% | ケース内装、一般的な保護パッド |
| ミッドソール/インソール用 | 100〜150 | 22〜28% | 45〜55% | 靴のミッドソール、アスレチックインソール |
| 高反発EVA | 130〜180 | 28〜35% | 55〜65% | ランニングシューズのエネルギー返還インサート、スポーツフローリング |
| 高密度構造用 | 180〜280 | 14〜22% | 40〜50% | 工具トレイインサート、ガスケット、耐荷重パッド |
B2B発注書での反発指定
性能が重要な用途向けにEVAフォームを発注する場合は、以下の4行をすべて含めてください:
EVAフォーム(独立気泡)
- 密度: XX kg/m³ ± 5% (ASTM D3575 Suffix W による)
- 硬度: XX Shore C ± 3 (ASTM D2240 による)
- 反発: ≥ XX% (ASTM D3574 Test H/ISO 8307 による)
- 圧縮永久歪み: ≤ XX%(50%ひずみ、70 °Cで22時間)(ASTM D3574 Test D による)
早見表:用途別の目標反発値
| 用途 | 目標反発値(Test H) | 理由 |
|---|---|---|
| 壊れやすい製品の包装 | 25〜35% | エネルギー吸収を最大化して内容物を守ります |
| 工具ケースインサート | 35〜45% | 工具が飛び出さない程度の緩衝性です |
| ニー/エルボーパッド | 40〜50% | 保護と感触のバランスです |
| ヨガ/床マット | 45〜55% | 不安定にならない快適な弾力です |
| ランニングシューズのミッドソール | 55〜65% | 一歩ごとにエネルギーをランナーへ返します |
| 防振マウント | 20〜30% | 振動を熱として散逸させます |
よくあるご質問
「反発」と「弾性」は同じ意味ですか?
フォーム規格では同じです。ASTM D3574 Test Hの正式名称は「Ball Rebound Resilience(ボール反発弾性)」です。「反発率」と「ボール反発」は同じ測定を指します。
EVAフォームにASTM D2632の結果を使えますか?
いいえ。D2632は加硫ゴム用で、はるかに重いプランジャーを使用します。EVAフォームに適用すると、反発が10〜20ポイント過小評価されます。必ずD3574 Test Hを指定してください。
Shore C硬度が高いほど反発も高いですか?
一概には言えません。硬度と反発は独立した特性です。硬くても「反応のない」フォーム(低反発・高減衰)もあれば、柔らかく高反発のフォームもあります。必ず両方を指定してください。
次のステップ
密度の選定についてはEVAフォーム密度ガイドを、硬度についてはEVAフォームの密度と硬度:Shore A、C、00ガイドをご覧ください。
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