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ショア硬度計は、材料、特にポリマーの硬度を測定するための装置です。[ 1 ]
数値が大きいほど、圧痕に対する抵抗が大きく、材料が硬いことを示します。数値が小さいほど、抵抗が小さく、材料が柔らかいことを示します。ここで「硬度」は口語的な意味で使用されており、ショア硬度計はあらゆる局所的な変形に対する抵抗を測定するものです。これに対し、（硬度に関する記事で使用されている）技術的な定義は、局所的な塑性変形に対する抵抗のみを扱います。
この用語は、例えば「ショア硬度90」のように、材料の硬度を表す際にも使用されます。
この尺度は、1920年代に硬度を測定するための適切な装置を開発したアルバート・フェルディナンド・ショアによって定義されました。これは最初の硬度計でも、デュロメーター（ISV duro-および-meter 、19世紀から使用されている）と呼ばれる最初の装置でもありませんでしたが、今日ではその名称は通常ショア硬度を指します。他の装置は、ロックウェル硬度など、対応する結果を返す別の測定方法を使用しています。
硬度計には、異なる特性を持つ材料に対応するためにいくつかの尺度が存在する。最も一般的な尺度は、わずかに異なる測定システムを用いるASTM D2240タイプAとタイプDである。
Aスケールは柔らかいもの用、Dスケールは硬いもの用です。写真は、ベアリス社製デジタル硬度計の画像です。
しかし、ASTM D2240-00試験規格では、用途に応じて合計12種類のスケール（タイプA、B、C、D、DO、E、M、O、OO、OOO、OOO-S、R）が規定されています。各スケールの結果は0から100までの値となり、値が高いほど材料が硬いことを示します。[ 2 ]
デュロメーターは、他の多くの硬度試験と同様に、標準化された押え金に一定の力を加えることによって材料に生じる圧痕の深さを測定します。この深さは、材料の硬度、粘弾性特性、押え金の形状、および試験時間に依存します。ASTM D2240 デュロメーターでは、初期硬度、または一定時間経過後の圧痕硬度を測定できます。基本的な試験では、衝撃を与えずに一定の方法で力を加え、硬度（圧痕の深さ）を測定する必要があります。時間付き硬度が必要な場合は、必要な時間力を加え、その後読み取ります。試験対象の材料は、最低でも6 mm (0.24インチ)の厚さが必要です。[ 3 ]試験の理論的背景については、Grundlagen und Anwendungen の Stoßprobleme in Physik, Technik und Medizin で考察されています。[ 4 ]
ASTM D2240 規格では、特定のばね力と圧子構成の組み合わせを使用して 12 種類の異なるデュロメーター スケールを認識しています。これらのスケールは、デュロメーター タイプとして適切に呼ばれます。つまり、デュロメーター タイプは特定のスケールを決定するために特別に設計されており、スケールはデュロメーターとは別に存在するものではありません。以下の表は、タイプ R を除く、これらの各タイプの詳細を示しています。[ 5 ]
注: タイプ R は、真の「タイプ」ではなく、指定です。R 指定は、押え金の直径 (半径を表す R であり、明らかに D は使用できません) が18 ± 0.5 mm (0.71 ± 0.020インチ)であることを指定しますが、ばね力と圧子構成は変更されません。R 指定は、タイプ M を除くすべての D2240 タイプに適用できます。R 指定は、タイプ xR と表され、x は D2240 タイプです (例: aR、dR など)。R 指定では、操作スタンドの使用も義務付けられています。[ 5 ]
DIN ISO 7619-1規格によれば、満たさなければならない条件と手順は以下のとおりです。
硬度の最終値は、圧子を材料に15秒間押し当てた後の圧子の深さによって決まります。圧子が材料に2.54 mm (0.100インチ)以上食い込んだ場合、そのスケールにおけるデュロメーター値は0となります。全く食い込まない場合は、そのスケールにおけるデュロメーター値は100となります。複数のスケールが存在するのは、このためです。ただし、硬度が10°Sh未満または90°Shを超える場合は、結果を信頼できません。隣接するスケールタイプで測定をやり直す必要があります。
デュロメーターは無次元量であり、ある尺度での材料のデュロメーターと、他の尺度でのデュロメーター、または他の硬度試験によるデュロメーターとの間には単純な関係はありません。[ 1 ]
線形弾性圧痕硬度を用いて、 ASTM D2240硬度とエラストマーのヤング率 との間の関係がGentによって導出されている。Gentの関係は次の形式である。[ 7 ]
ここで、Eはヤング率（MPa）、SはASTM D2240タイプA硬度である。
この関係式はS = 100でE = ∞の値を与えるが、 S < 40では実験データから逸脱する。
MixとGiacominはASTM D2240で標準化されている12のスケールすべてについて、同等の方程式を導き出している。[ 8 ]
実験データにわずかによく適合する別の関係式は[ 9 ]である。
ここで、erfは誤差関数であり、Eは Pa 単位です。
より分かりやすくするために、ショアA値とその対応するヤング率（MPa単位）の一覧を以下に示します。ここで、「MPa」は最初の式を使用して「ShoreA」から計算され、「AltShoreA」は2番目の式を使用して「MPa」から計算されます 。
ASTM D2240 タイプ D 硬度 (15° の半円錐角を持つ円錐圧子の場合) と試験対象材料の弾性率との関係の一次推定値は[ 10 ]である。
ここで、S Dは ASTM D2240 タイプ D 硬度、Eは MPa 単位です。
ASTM D2240硬度値と材料弾性係数の間の別のネオフック線形関係は次の形式である[ 10 ]
ここで、S Aは ASTM D2240 タイプ A の硬度、S Dは ASTM D2240 タイプ D の硬度、Eはヤング率 (MPa) です。
