JP4532593B1 - Peel test device - Google Patents
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Abstract
【課題】90度剥剥離試験を低コストで高精度に行うと共に、従来にない新たな試験方法を含むその他の剥離試験にも対応可能な剥離試験装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る剥離試験装置1は、試験片2が貼着される被貼着面38を備えて支軸34に回動自在に支持される被貼着部材30と、被貼着部材30に貼着された試験片2の一端を把持する把持部材50と、被貼着部材30および把持部材50を相対的に近接離隔させる移動機構20と、移動機構20を制御する制御装置70と、把持部材50に加わる荷重を測定する荷重測定器40と、を備えている。
【選択図】図1A peel test apparatus capable of performing a 90-degree peel test with high accuracy at a low cost and capable of handling other peel tests including a new test method that has not been conventionally used.
A peeling test apparatus 1 according to the present invention includes an adherend member 30 provided with an adherend surface 38 to which a test piece 2 is adhered and rotatably supported by a support shaft 34, and an adherend. A holding member 50 that holds one end of the test piece 2 attached to the attachment member 30, a moving mechanism 20 that relatively moves the attached member 30 and the holding member 50 apart, and a control device that controls the moving mechanism 20. 70 and a load measuring device 40 that measures a load applied to the gripping member 50.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、例えば粘着テープ・粘着シートの粘着力や、二つの部材を接着した場合の剥離接着強さ等の試験に用いられる剥離試験装置に関する。 The present invention relates to a peel test apparatus used for tests such as the adhesive strength of an adhesive tape / adhesive sheet and the peel adhesive strength when two members are bonded.
従来、粘着テープ・粘着シートの粘着力(貼着力)や、接着剤等の剥離接着強さを測定する試験方法として、剥離試験が行われている。この剥離試験を行う方法として、例えば90度剥離試験、180度剥離試験、T形剥離試験、浮動ローラ法等がある。このうち、粘着テープ・粘着シートの試験方法については、例えばJIS Z 0237に90度剥離試験および180度剥離試験が規定されており、接着剤の試験方法については、例えばJIS K 6854−1〜4に90度剥離試験、180度剥離試験、T形剥離試験、浮動ローラ法がそれぞれ規定されている。 Conventionally, a peel test has been performed as a test method for measuring the adhesive strength (sticking force) of an adhesive tape / adhesive sheet and the peel adhesive strength of an adhesive or the like. As a method for performing the peel test, for example, there are a 90 degree peel test, a 180 degree peel test, a T-shaped peel test, a floating roller method, and the like. Among these, as for the test method of the pressure-sensitive adhesive tape / pressure-sensitive adhesive sheet, for example, 90 ° peel test and 180 ° peel test are defined in JIS Z 0237, and for the test method of adhesive, for example, JIS K 6854-1-4. 90 degree peel test, 180 degree peel test, T-shaped peel test, and floating roller method are defined respectively.
粘着テープ等の粘着力を測定する場合、180度剥離試験では基材の強度や弾性率の影響を大きく受けるため、90度剥離試験によって測定することが望ましいと考えられている。但し、90度剥離試験においては、90度の剥離角度(粘着テープが貼着された試験板と引張られる粘着テープとがなす角度)を試験中一定に保つことが難しいという問題があった。すなわち、90度剥離試験では、試験板に貼着した粘着テープ等の一端を試験板と90度をなす方向に引張り、試験板から引きはがす(剥離する)際の荷重を測定するが、粘着テープを引きはがすにつれて剥離位置が試験板上を横方向に移動するため、剥離角度が変化してしまうという問題があった。 When measuring the adhesive strength of an adhesive tape or the like, the 180 degree peel test is greatly affected by the strength and elastic modulus of the base material, and it is considered desirable to measure by the 90 degree peel test. However, the 90-degree peel test has a problem in that it is difficult to keep a 90-degree peel angle (an angle formed between a test plate to which an adhesive tape is attached and an adhesive tape to be pulled) constant during the test. That is, in the 90-degree peel test, one end of an adhesive tape or the like attached to a test plate is pulled in a direction that makes 90 degrees with the test plate, and the load at the time of peeling (peeling) from the test plate is measured. Since the peeling position moves laterally on the test plate as the film is peeled off, there is a problem that the peeling angle changes.
このため、JIS Z 0237では、専用のジグを用いることにより、試験板を粘着テープ等の剥離長さだけ横方向にスライドさせる手法が紹介されている(非特許文献1参照)。このジグは、具体的には、粘着テープ等の一端を把持する上部つかみとスライド可能な試験板を備えるジグを把持する下部つかみとの間の距離が拡大するのに伴い、試験板が紐で引張られてスライドするように構成されている。 For this reason, JIS Z 0237 introduces a technique in which a test plate is slid in the lateral direction by a peeling length such as an adhesive tape by using a dedicated jig (see Non-Patent Document 1). Specifically, as the distance between the upper grip for gripping one end of an adhesive tape or the like and the lower grip for gripping the jig with a slidable test plate increases, the jig is connected with a string. It is configured to be pulled and slid.
また、粘着テープの剥離と試験板のスライドを機械的に連動させるのではなく、粘着テープ等を貼着した試験板をステッピングモータとボールねじによってスライドさせる手法等も提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, instead of mechanically interlocking the peeling of the adhesive tape and the slide of the test plate, a method has been proposed in which the test plate with the adhesive tape or the like is slid with a stepping motor and a ball screw (for example, a patent) Reference 1).
しかしながら、上記非特許文献1に記載の手法では、粘着テープ等の基材が伸びやすい材質から構成されている場合、引張られた粘着テープ等の伸びによって剥離長さと試験板のスライド距離にズレが生じ、剥離角度を試験中一定に保つことができないという問題があった。このため、測定精度が低下すると共に測定可能な粘着テープ等の種類や剥離速度に制限が生じることとなり、90度剥離試験を粘着テープ等の試験手法として確立することは困難であった。
However, in the method described in Non-Patent
また、上記特許文献1に記載の手法では、粘着テープ等の一端を固定(把持)する固定部と試験板の両方について、移動ガイドや駆動装置を備える必要があり、測定装置が複雑且つ高コストになるという問題があった。また、粘着テープ等の伸びを考慮して試験板を移動させることは可能であるものの、実際には試験時の粘着テープ等の伸びを予測することは困難であり、また、粘着テープ等の伸びや剥離角度を測定してフィードバック制御を行うとしても複雑な測定手法や制御手法が要求されるため、さらに測定装置が複雑且つ高コストになるという問題があった。
Further, in the method described in
また、上記特許文献1に記載の手法では、上記非特許文献1に記載の手法とは異なり、剥離角度を90度以外の角度に設定して剥離試験を行うことが可能であるが、試験中の剥離角度が常に固定されるという問題があった。すなわち、剥離角度を試験中任意の比率で変化させるというようなことまでは考慮されていないため、粘着テープ等の粘着性に対して従来にない試験を行い、多様な観点から評価する必要性が生じた場合には対応できないという問題があった。
In addition, unlike the method described in Non-Patent
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、90度剥剥離試験を低コストで高精度に行うと共に、従来にない新たな試験方法を含むその他の剥離試験にも対応可能な剥離試験装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and performs a 90-degree peel test with high accuracy at a low cost, and also supports other peel tests including a new test method that has not existed before. It is an object to provide a possible peel test apparatus.
(1)本発明は、試験片が貼着される被貼着面を備えて支軸に回動自在に支持される被貼着部材と、前記被貼着部材に貼着された前記試験片の一端を把持する把持部材と、前記被貼着部材および前記把持部材を相対的に近接離隔させる移動機構と、前記移動機構を制御する制御装置と、前記把持部材に加わる荷重を測定する荷重測定器と、を備え、前記把持部材および前記荷重測定器は、固定され、前記移動機構は、前記被貼着部材を前記把持部材に対して近接離隔させる方向に移動させ、前記支軸を中心に前記被貼着部材を回転させた場合に、前記試験片の前記把持部材に把持された部分の中心と前記被貼着部材の回転中心とを結ぶ直線に対して、前記被貼着面が交差する角度が常に一定となるように、前記被貼着面の形状が設定されており、前記角度は、鋭角または鈍角であることを特徴とする、剥離試験装置である。 (1) The present invention, and the object to be sticking member which is rotatably supported on the shaft provided with the bonding surface of the test piece is adhered, the test piece said is adhered to the adhesive member A gripping member that grips one end of the gripping member, a moving mechanism that moves the adhered member and the gripping member relatively close to each other, a control device that controls the moving mechanism, and a load measurement that measures a load applied to the gripping member The gripping member and the load measuring device are fixed, and the moving mechanism moves the adherend member in a direction to approach and separate from the gripping member, with the support shaft as a center. When the adherend member is rotated, the adherend surface intersects a straight line connecting the center of the portion of the test piece gripped by the gripping member and the rotation center of the adherend member. The shape of the adherend surface is set so that the angle to be applied is always constant. The angle is characterized by an acute angle or obtuse, a peeling test device.
(2)本発明はまた、前記制御装置は、前記被貼着部材および前記把持部材の相対的な移動速度を制御することで、前記試験片の剥離速度を、剥離試験ごとに変化させる、または一回の剥離試験中に変化させることを特徴とする、上記(1)に記載の剥離試験装置である。 (2) In the present invention, the control device may change a peeling speed of the test piece for each peeling test by controlling a relative moving speed of the adherend member and the gripping member, or It is a peeling test apparatus as described in said (1) characterized by changing during one peeling test.
(3)本発明はまた、前記被貼着部材は、前記被貼着面が着脱可能に構成されていることを特徴とする、上記(1)または(2)に記載の剥離試験装置である。 (3) The present invention also relates to the object to be sticking member is characterized in that the object to be bonded wear surface is configured to be removable, is a peel test apparatus described in (1) or (2) .
(4)本発明はまた、前記被貼着面が透明な素材から構成されると共に、前記試験片が前記被貼着面から剥離する部分を前記被貼着面を通して観察可能に配置されたカメラをさらに備えることを特徴とする、上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の剥離試験装置である。 (4) The present invention is also a camera in which the adherend surface is made of a transparent material, and a portion where the test piece peels from the adherend surface is arranged to be observable through the adherend surface. The peeling test apparatus according to any one of (1) to (3) , further comprising:
(5)本発明はまた、前記被貼着面に貼着された前記試験片を前記被貼着面に圧着するための圧着ロールと、前記圧着ロールを移動させて前記被貼着部材に押圧する押圧機構と、をさらに備え、前記制御装置は、前記押圧機構を制御することで、前記圧着ロールの前記被貼着部材への押圧力を調節することを特徴とする、上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の剥離試験装置である。 (5) In the present invention, the pressure-bonding roll for pressure-bonding the test piece bonded to the surface to be bonded to the surface to be bonded and the pressure-bonding roll are moved and pressed against the member to be bonded. And (1) to (1), wherein the control device adjusts the pressing force of the pressure-bonding roll to the adherend member by controlling the pressing mechanism. (4) The peeling test apparatus according to any one of (4) .
(6)本発明はまた、前記荷重測定器は、前記圧着ロールの前記被貼着部材への押圧力を測定することを特徴とする、上記(5)に記載の剥離試験装置である。
(6) The present invention is also the peel test apparatus according to (5) , wherein the load measuring device measures a pressing force of the pressure-bonding roll to the adherend member.
本発明剥離試験装置によれば、90度剥剥離試験を低コストで高精度に行うことが可能であり、さらに、従来にない新たな試験方法を含むその他の剥離試験にも対応することが可能という優れた効果を奏し得る。 According to the peel test apparatus of the present invention, it is possible to perform a 90-degree peel test with high accuracy at a low cost, and it is also possible to cope with other peel tests including a new test method that has not existed before. An excellent effect can be achieved.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
まず、本発明の実施の形態に係る剥離試験装置1について説明する。図1は、本実施形態に係る剥離試験装置1の概略図である。
First, the
同図に示されるように、剥離試験装置1は、基台10と、基台10の上部に配置された移動機構20と、移動機構20上に配置された被貼着部材30と、被貼着部材30に対向するように基台10上に配置された荷重測定器40と、荷重測定器40に接続された把持部材50と、被貼着部材30に隣接して移動機構20上に配置された圧着ロール60と、基台10内部に配置された制御装置70と、を備えて構成されている。
As shown in the figure, the
基台10は、移動機構20、被貼着部材30、荷重測定器40、把持部材50および圧着ロール60等を支持すると共に、制御装置70を内部に収容する部材である。なお、基台10の形状は特に限定されるものではなく、各部材を適宜に配置して支持できるものであればよい。
The
移動機構20は、ステージ22を水平方向に直線往復移動させるものである。移動機構20は、図示は省略するが、ステージ22の移動をガイドするリニアガイド、およびステッピングモータにより駆動されるボールねじ伝導機構等を備えている。従って、移動機構20は、制御装置70に制御されてステージ22を任意の速度で移動させると共に、任意の位置で停止させることが可能に構成されている。
The
ステージ22上には、被貼着部材30および圧着ロール60が載置されている。そして、移動機構20は、基台10上において把持部材50に対して被貼着部材30を近接離隔させる方向に配置されている。なお、ステッピングモータおよびボールねじ伝導機構に代えて、例えばリニアモータによりステージ22を移動させるように移動機構20を構成してもよい。
On the
被貼着部材30は、剥離試験を行う粘着テープ等の試験片2が貼り付けられる部材である。被貼着部材30は、ステージ22上に固定されたブラケット32に、支軸34を介して回動自在に取付けられている。すなわち、被貼着部材30は、ステージ22上において支軸34に支持されると共に、支軸34を中心として自由に回転可能な状態となっている。
The
図2(a)は、被貼着部材30の一例を示した概略図である。この例では、同図に示されるように、被貼着部材30は、支軸を中心軸とする円筒状または円柱状の本体30a、および本体30aの外周に固定される複数の試験板36から構成された部材である。試験板36の外周面は、試験片2が貼り付けられる被貼着面38となっている。
FIG. 2A is a schematic diagram illustrating an example of the
この例では、試験板36は、円形断面の筒状の部材を4分割した形状となっている。試験板36は、図示を省略したねじによって、または自身の一部を本体30aに係合させることによって本体30aに着脱可能に固定される。被貼着面38は、円弧状の曲面に構成されている。従って、試験板36が本体30aに固定された状態では、被貼着面38は、支軸34に平行、且つ支軸34を中心とする円弧状の曲面となる。
In this example, the
試験板36は、実行する剥離試験の内容に応じて、各種金属、樹脂または木材等の様々な素材から構成することができる。また、試験板36の被貼着面38は、実行する剥離試験の内容に応じて、様々な表面性状にすることができる。本実施形態では、試験板36を被貼着部材30に対して着脱可能に構成することで、多様な試験条件に基づく剥離試験を容易且つ迅速に行うことができるようにしている。
The
なお、試験板36の分割数は4に限定されるものではなく、その他の分割数であってもよい。また、分割するのではなく、試験板36を筒状に構成するようにしてもよい。また、本体30aの形状は円筒状または円柱状に限定されるものではなく、支軸34を中心に回動可能且つ試験板36を固定可能であればその他の形状であってもよい。図2(b)および(c)は、被貼着部材30の他の例を示した概略図である。例えば、同図(b)に示されるように、被貼着部材30の本体30aを1/4円弧状の試験板36を1つ固定可能な形状に構成するようにしてもよいし、同図(c)に示されるように、被貼着部材30の本体30aに1/2円弧状の試験板36を1つ固定可能な形状に構成するようにしてもよい。
Note that the number of divisions of the
図1に戻って、荷重測定器40は、試験板36に貼着された試験片2を試験板36から剥離するのに要する荷重(引張り力)を測定するものである。本実施形態では、荷重測定器40をロードセルから構成している。荷重測定器40は、基台10上に設けられた架台12上に固定されており、着力点42が被貼着部材30の支軸34と略同一の高さとなるように配置されている。また、荷重測定器40は制御装置70と電気的に接続されており、出力は制御装置70に送信される。
Returning to FIG. 1, the
なお、荷重検出器40の力の検出方式は特に限定されるものではなく、ひずみゲージ式、圧電式、容量式、電磁式または音叉式等のいずれであってもよい。また、本実施形態では、荷重測定器40を圧着ロール60の押圧力の測定にも使用するため、荷重測定器40は引張り力と圧縮力の両方を測定可能なものを使用している。
The force detection method of the
把持部材50は、被貼着部材30に貼着された試験片2の貼着されていない一端を把持するものである。把持部材50は、ロッド52を介して荷重測定器40の着力点42に接続されている。本実施形態では、2つの部材の間に試験片2の端部を挟持するように把持部材50を構成している。また、試験片2の把持部材50に把持された部分の中心(把持中心)Aの高さが、被貼着部材30の支軸34の中心(回転中心)Bと略同一の高さとなるように、把持部材50を配置している。従って、把持中心Aと回転中心Bを結ぶ直線Sは略水平方向であり、移動機構20による被貼着部材30の移動方向と略平行となっている。
The gripping
なお、把持部材50の構造は、試験片2の端部を挟持する構造に限定されるものではなく、例えば、試験片2の端部に設けた穴に係止する構造や、ねじによって試験片を固定する構造等、その他の構造であってもよい。
Note that the structure of the gripping
圧着ロール60は、試験板36に貼着した試験片2を試験板36に向けて押圧し、圧着させるものである。本実施形態では、圧着ロール60をゴムロールから構成している。圧着ロール60は、ステージ22上に配置されたブラケット62に支軸64を介して回動自在に固定されており、支軸64の中心Cが被貼着部材30の支軸34の中心Bと略同一の高さとなるように配置されている。従って、圧着ロール60の支軸64の中心Cは、把持中心Aと回転中心Bを結ぶ直線S上に位置している。
The crimping
また、ステージ22には、ブラケット62を水平方向に移動させて、圧着ロール60を被貼着部材30に押圧させる押圧機構66が設けられている。押圧機構66は、図示は省略するが、移動機構20と同様に、ブラケット62の移動をガイドするリニアガイド、およびステッピングモータにより駆動されるボールねじ伝導機構等を備えている。
Further, the
制御装置70は、移動機構20および押圧機構66の動作を制御すると共に、荷重測定器40からの出力を荷重の値に変換して出力または記憶するものである。制御装置70は、CPU、ならびにROM、RAMおよびハードディスク等の記憶手段を備えて構成されている。また、図示は省略するが、制御装置70には、剥離試験装置1を操作するための操作パネルや試験結果等の各種情報を出力するための表示パネル等が設けられている。
The
なお、制御装置70を剥離試験装置1とは別体的に構成してもよく、一般的なPCを制御装置として使用してもよい。また、制御装置70を移動機構20および押圧機構66の制御のみに使用し、荷重測定器40からの試験結果の出力は外部のPC等の処理装置に出力するようにしてもよい。
Note that the
次に、剥離試験装置1を用いた剥離試験の手順について説明する。図3(a)および(b)は、剥離試験装置1による剥離試験の手順の一部を示した図である。
Next, a procedure of a peel test using the
剥離試験では、まず試験片2を試験板36の被貼着面38に貼着する。このとき、試験板36を被貼着部材30の本体30aに固定した後に試験片2を試験板36に貼着するようにしてもよいし、試験板36を被貼着部材30の本体30aに固定する前に試験片2を試験板36に貼着するようにしてもよい。なお、試験片2の一端は試験板36に貼着せずに把持部材50に把持させる部分とする。
In the peel test, first, the
次に、同図(a)に示されるように、圧着ロール60を使用して貼着した試験片2を所定の押圧力、例えばJIS Z 0237に規定される20Nの押圧力で試験板36に圧着する。この試験片2の圧着は、押圧機構66により圧着ロール60を被貼着部材30に押圧しながら被貼着部材30を回転させることによって行う。このとき、被貼着部材30の回転は、手動で行ってもよいし、被貼着部材30または圧着ロール60を回転させる専用の駆動機構を設けて自動的に行うようにしてもよい。
Next, as shown in FIG. 5A, the
圧着ロール60の押圧力は、同図(a)に示されるように、被貼着部材30のブラケット32と把持部材50を接続ロッド68で接続することにより、荷重測定器40で測定することができる。制御装置70は、荷重測定器40による測定結果に基づいて、押圧力が一定となるように押圧機構66を制御する。
The pressing force of the pressure-
次に、圧着ロール60を開放し、被貼着部材30を回転させて試験片2を把持部材50に近づけ、試験片2の貼着しなかった一端を把持部材50に把持させる。そして、同図(b)に示されるように、移動機構20によって被貼着部材30を把持部材50から離隔する方向に移動させる。このとき、制御装置70は、試験条件に基づいて予め設定された速度で被貼着部材30を移動させるように、移動機構20を制御する。被貼着部材30の移動速度は、試験中一定であってもよいし、変化させてもよい。
Next, the
被貼着部材30の移動に伴い、試験片2は試験板36から徐々に剥離していく。従って、荷重測定器40は、試験片2の試験板36からの剥離に要する力を測定することとなる。荷重測定器40の測定結果は、時系列的なデータとして制御装置70に記憶されると共に、必要であれば表示パネル等に出力される。以上の手順により、1回の剥離試験が終了する。
As the
次に、剥離試験装置1による剥離試験における剥離角度について説明する。図4(a)〜(c)は、剥離試験における剥離角度を示した図である。
Next, the peeling angle in the peeling test by the peeling
ここで、同図(a)に示されるように、試験片2の試験板36に貼着された部分を貼着部2a、試験板36に貼着されていない部分を引張部2b、貼着部2aと引張部2bの間を剥離部2cとすると、被貼着面38の剥離部2cにおける接線T(支軸34と直交する方向の接線)と引張部2bのなす角度θが剥離角度となる。
Here, as shown in FIG. 5A, the portion of the
試験片2を試験板36から剥離していくと、貼着部2aが短くなり、引張部2bが長くなるため、剥離部2cの位置が試験板36上を移動し、剥離角度θが変化することとなる。このため、本実施形態では、上述のように被貼着部材30を回転自在に配置することで、試験片2が試験板36から剥離した場合に、力のバランスによって自然に被貼着部材30が回転し、剥離部2cが常に把持中心Aと回転中心Bを結ぶ直線S上に位置するようにしている。これにより、剥離試験装置1では、複雑な機構等を備えることなく、剥離試験中の剥離角度θを略一定に保つことができるようになっている。
When the
従って、同図(a)に示されるように、被貼着面38を被貼着部材30の回転中心Bを中心とする円弧状に構成した場合には、剥離試験中の剥離角度θを90度に略一定に保つことができる。すなわち、90度剥離試験を高精度に行うことが可能となっている。また、同図(b)および(c)に示されるように、被貼着面38を適宜の曲面から構成することにより、剥離試験中の剥離角度θを90度以外の任意の角度で略一定に保つことが可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 6A, when the
例えば、支軸34方向断面が対数螺旋曲線(等角螺旋曲線)となるように、被貼着面38を構成することにより、剥離試験中の剥離角度θを90度以外の任意の角度で略一定に保つことができる。この対数螺旋曲線は、tを媒介変数とする(x,y)座標として次の式で表される。
図5(a)〜(c)は、対数螺旋曲線の例を示した図である。同図(a)は、a=1、b=0.5とした場合の対数螺旋曲線であり、剥離角度θは63.43度となる。同図(b)は、a=1、b=1とした場合の対数螺旋曲線であり、剥離角度θは45度となる。同図(c)は、a=1、b=1.5とした場合の対数螺旋曲線であり、剥離角度θは33.69度となる。 FIGS. 5A to 5C are diagrams showing examples of logarithmic spiral curves. FIG. 4A is a logarithmic spiral curve when a = 1 and b = 0.5, and the peel angle θ is 63.43 degrees. FIG. 4B is a logarithmic spiral curve when a = 1 and b = 1, and the peel angle θ is 45 degrees. FIG. 4C is a logarithmic spiral curve when a = 1 and b = 1.5, and the peel angle θ is 33.69 degrees.
また、このように、剥離試験中の剥離角度θを90度以外の任意の角度で略一定に保つように被貼着面38を構成した場合、被貼着部材30の回転に伴って回転中心Bから剥離部2cまでの距離が変化するため、移動機構20による被貼着部材30の移動距離に対する被貼着部材30からの試験片2の剥離長さが変化することとなる。この場合、被貼着部材30の移動距離Lmと試験片の剥離長さLpの関係は、次の式で表される。
図6(a)および(b)は、被貼着部材30の取付け方向を逆にして剥離試験を行う場合を示した図である。この場合、同図(a)における剥離角度θに対し、被貼着部材30の取付け方向を逆にした同図(b)における剥離角度はθi=180°−θとなる。このように、剥離試験中の剥離角度θを90度以外の任意の角度で略一定に保つように被貼着面38を構成した場合、被貼着部材30の取付け方向を反転させる、すなわち被貼着部材30に対する試験片2の貼着方向を逆にすることによって、2種類の剥離角度における剥離試験を行うことが可能となっている。
6A and 6B are diagrams showing a case where a peel test is performed with the attachment direction of the
なお、被貼着部材30を多角柱状に構成するようにしてもよい。図7(a)〜(c)は被貼着部材30を三角柱状に構成した例を示した図であり、図8(a)〜(c)は被貼着部材30を四角柱状に構成した例を示した図である。
In addition, you may make it comprise the to-
これらの例では、被貼着部材30の本体30aが多角柱状に構成され、本体30aの外周の各面にそれぞれ試験板36が固定されている。そして、各試験板36はそれぞれ平板状に構成されており、被貼着面38は平面となっている。
In these examples, the
図7(a)〜(c)では、被貼着部材30の断面形状を正三角形状とした例を示している。従って、剥離試験開始時の剥離角度θは、同図(a)に示されるように、30度となる。そして、この状態から被貼着部材30を把持部材50から離隔させて試験片2を剥離していくにつれて、同図(b)および(c)に示されるように、剥離角度θが漸次増大していくようになっている。具体的には、被貼着部材30の断面形状を正三角形状とした場合の剥離角度θは、被貼着部材30の回転角度をγとすると、次の式によって表される。
図9(a)〜(c)、ならびに図10(a)および(b)は、その他の被貼着部材30の例を示した図である。被貼着部材30は、例えば図9(a)に示されるように、本体30aを多角柱状に構成する代わりに、1つの平板状の試験板36を固定可能な形状に構成するようにしてもよい。また、図9(b)に示されるように、本体30aを円柱または円筒の一部を切欠いた形状とし、この切欠き部分に試験板36を固定するようにしてもよい。
FIGS. 9A to 9C and FIGS. 10A and 10B are diagrams showing examples of other members to be bonded 30. FIG. For example, as shown in FIG. 9A, the
被貼着部材30をこのように構成した場合にも、上述した多角柱状の被貼着部材30と同様に、被貼着部材30の回転に伴って剥離角度θが漸次増大することとなる。具体的には、図9(c)に示されるように、剥離試験開始時の初期剥離角度をθs、被貼着部材30の回転角度をγとすると、剥離角度θは次の式によって表される。
さらに、被貼着部材30は、図10(a)または(b)に示されるように、試験板36の被貼着面38の形状が、被貼着部材30の回転に伴う剥離角度θの変化が任意の変化率となるように設定された曲面から構成されるものであってもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 10A or FIG. 10B, the
このように、本実施形態の剥離試験装置1では、試験板36の被貼着面38の形状を適宜に設定すると共に、制御装置70によって被貼着部材30の移動を適宜に制御することにより、従来にない様々な剥離試験を行うことが可能となっている。
Thus, in the
図11は、剥離試験装置1に試験片2の剥離部2cの挙動を観察するためのカメラを備えた例を示した断面図である。この例では、同図に示されるように、被貼着部材30の内部において剥離部2cに対向させたカメラ80を支軸34に固定すると共に、試験板36を透明なガラスや樹脂等から構成している。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example in which the
このようにすることで、試験片2を試験板36から剥離する際の剥離部2cの挙動を、試験板36を通して詳細に観察することが可能となり、剥離現象における物理的挙動の解析や研究を行うことができる。また、より多様な観点から試験片2の粘着性等について評価を行うことができる。
By doing in this way, it becomes possible to observe the behavior of the peeling
カメラ80による撮像データは、制御装置70もしくは所定の記憶手段に保存され、必要であれば所定の表示手段に出力される。なお、カメラ80の制御は、制御装置70で行うようにしてもよいし、別の装置を設けるようにしてもよい。
Data captured by the
以上説明したように、本実施形態に係る剥離試験装置1は、試験片2が貼着される被貼着面38を備えて支軸34に回動自在に支持される被貼着部材30と、被貼着部材30に貼着された試験片2の一端を把持する把持部材50と、被貼着部材30および把持部材50を相対的に近接離隔させる移動機構20と、移動機構20を制御する制御装置70と、把持部材50に加わる荷重を測定する荷重測定器40と、を備えている。
As described above, the
このため、複雑な構造や制御装置を備えることなく、剥離試験中における試験片2の剥離角度θを一定に保つことが可能となり、90度剥離試験を始めとする各種剥離試験を高精度に行うことができる。また、剥離試験中の剥離角度θを任意の角度で一定に保つことが可能であるだけでなく、剥離試験中の剥離角度θや剥離速度を任意の変化率で変化させることも可能であるため、従来にない多彩な態様で剥離試験を行うことができる。
Therefore, the peeling angle θ of the
また、把持部材50および荷重測定器40は、固定され、移動機構20は、被貼着部材30を把持部材50に対して近接離隔させる方向に移動させる。このようにすることで、剥離試験において、荷重測定器を移動させることに起因する荷重方向の変化やノイズ等の影響を排除することができ、剥離試験を高精度に行うことができる。
In addition, the gripping
また、剥離試験装置1は、支軸34を中心に被貼着部材30を回転させた場合に、試験片2の把持部材50に把持された部分の中心Aと被貼着部材30の回転中心Bとを結ぶ直線Sに対して、被貼着面38が交差する角度(直線Sと接線Tがなす角度)が常に一定となるように、被貼着面38の形状が設定されている。
Further, the peeling
このため、様々な剥離角度θについての剥離試験を高精度に行うことができる。直線Sと接線Tがなす角度は、鋭角または鈍角のいずれも採用することができる。また、被貼着面38を支軸34を中心とする円弧状の曲面から構成すれば、直線Sと接線Tがなす角度が90度となるため、90度剥離試験を高精度に行うことができる。
For this reason, the peeling test about various peeling angles (theta) can be performed with high precision. As an angle formed by the straight line S and the tangent line T, either an acute angle or an obtuse angle can be adopted. Further, if the
また、制御装置70は、被貼着部材30および把持部材50の相対的な移動速度を制御することで、試験片2の剥離速度を、剥離試験ごとに変化させる、または一回の剥離試験中に変化させる。このため、剥離速度を様々に変化させた態様で剥離試験を行うことが可能となり、試験片2について従来にない多面的な評価を行うことができる。
Moreover, the
また、剥離試験装置1は、支軸34を中心に被貼着部材30を回転させた場合に、試験片2の把持部材50に把持された部分の中心Aと被貼着部材30の回転中心Bとを結ぶ直線Sに対して、被貼着面38が交差する角度(直線Sと接線Tがなす角度)が被貼着部材30の回転に伴って漸次変化するように、被貼着面38の形状が設定されるようにしてもよい。
Further, the peeling
このようにすることで、剥離試験中に剥離角度θを任意の変化率で漸次変化させることが可能となり、様々な剥離角度θにおける試験片2の剥離に要する力の測定を、1回の剥離試験において行うことができる。また、被貼着面38を、平面から構成すれば、剥離角度θの変化を被貼着部材30の回転角度γに比例させることができる。
In this way, it becomes possible to gradually change the peeling angle θ at an arbitrary change rate during the peeling test, and the force required for peeling the
また、制御装置70は、被貼着部材30および把持部材50の相対的な移動速度を制御することで、1回の剥離試験中、試験片2の剥離速度を一定に保持する。このため、剥離試験中に剥離角度θを変化させた場合であっても、剥離速度を一定に保つことが可能となる。これにより、様々な剥離角度θにおける試験片2の剥離に要する力の測定を1回の剥離試験で行う場合に、剥離速度の変化による影響を排除することが可能となるため、高精度に剥離試験を行うことができる。
Moreover, the
また、被貼着部材30は、被貼着面38を備える試験板36が着脱可能に構成されている。このため、試験板36を交換することにより、試験片2と試験板36の多種多様な組合せについての剥離試験を迅速かつ効率的に行うことができる。
Moreover, the to-
また、剥離試験装置1において、被貼着面38を備える試験板36が透明な素材から構成されると共に、試験片2が被貼着面38から剥離する部分を被貼着面38を通して観察可能に配置されたカメラ80をさらに備えるようにしてもよい。このようにすることで、剥離現象における物理的挙動の解析や研究を行うことが可能となる。
Further, in the
また、剥離試験装置1は、被貼着面38に貼着された試験片2を被貼着面38に圧着するための圧着ロール60と、圧着ロール60を移動させて被貼着部材30に押圧する押圧機構66と、をさらに備え、制御装置70は、押圧機構66を制御することで、圧着ロール60の被貼着部材30への押圧力を調節する。このため、試験片2の被貼着面38への圧着を効率的且つ高精度に行うことができる。
Moreover, the peeling
また、荷重測定器40は、前記圧着ロールの被貼着部材への押圧力を測定する。このため、押圧力測定用の荷重測定器を備える必要が無く、剥離試験装置1のコストを低減することができる。
Moreover, the
なお、本実施形態では、被貼着部材30、把持部材40および荷重測定器50を水平方向に配置すると共に、被貼着部材30を水平方向に移動させるようにしているが、これに限定されるものではなく、被貼着部材30、把持部材40および荷重測定器50を垂直方向または斜め方向に配置し、これと平行に被貼着部材30を移動させるようにしてもよい。
In the present embodiment, the
また、移動機構20は、被貼着部材30、把持部材50および加重測定器40のうち被貼着部材30のみを移動させるものに限定されず、被貼着部材30と共に把持部材50および加重測定器40を移動させるものであってもよいし、把持部材50および加重測定器40のみを移動させるものであってもよい。
Further, the moving
また、圧着ロール60を把持部材50側に配置するようにしてもよい。この場合、把持部材50と圧着ロール60のブラケット62を接続ロッド68で接続することにより、圧着ロール60の押圧力を引張り力として加重測定器40で測定することが可能となる。
Moreover, you may make it arrange | position the crimping | compression-
また、圧着ロール60を移動させる押圧機構66を備えるのではなく、圧着ロール60を基台10に固定し、移動機構20を利用して被貼着部材300を圧着ロール60に押圧するようにしてもよい。
Further, instead of including the
また、本実施形態では、被貼着部材30を支持する支軸34を水平方向に配置しているが、これに限定されるものではなく、支軸34を上下方向に配置するようにしてもよい。図12は、支軸34を上下方向に配置した場合の例を示した平面図である。
Moreover, in this embodiment, although the
この例では、同図に示されるように、被貼着部材30のブラケット32、および圧着ロール64のブラケット62の形状を変更し、被貼着部材30の支軸34、および圧着ロール64の支軸64を上下方向に配置している。また、これに合わせて把持部材50の向きを変更している。その他の構成は、図1において説明したものと同様である。このようにすることで、被貼着部材30を円筒形状または円柱形状以外の形状とした場合に、重量の不釣り合いによる被貼着部材30の回転が剥離試験に及ぼす影響を排除することが可能となる。
In this example, as shown in the figure, the shapes of the
また、本実施形態では、試験片2が粘着テープである場合の例についてしたが、本実施形態に係る剥離試験装置1が、接着や溶着等された2つの部材や塗料、メッキ等の剥離試験に適用可能であることはいうまでもない。
In the present embodiment, an example in which the
さらに、本実施形態の剥離試験装置1によれば、例えば紙管等にロール状に巻かれた粘着テープを回転自在にブラケット32に取付けることで、ロール状に巻かれた粘着テープの巻き戻し力の測定を行うことも可能となっている。
Furthermore, according to the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の剥離試験装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the peeling test apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course.
本発明の剥離試験装置は、接着等された各種部材や、塗料、メッキ等の各種剥離試験の分野において幅広く利用することができる。 The peel test apparatus of the present invention can be widely used in various peel test fields such as various members that are bonded, paint, plating, and the like.
1 剥離試験装置
2 試験片
20 移動機構
30 被貼着部材
34 被貼着部材の支軸
36 試験板
38 被貼着面
40 加重測定器
50 把持部材
60 圧着ロール
66 押圧機構
70 制御装置
80 カメラ
A 試験片の把持部材に把持された部分の中心(把持中心)
B 被貼着部材の支軸の中心(回転中心)
S 把持中心と回転中心とを結ぶ直線
T 被貼着面の剥離部における接線
DESCRIPTION OF
B Center of the axis of the adherend (center of rotation)
S A straight line connecting the center of gripping and the center of rotation T Tangential line at the peeling part of the adherend surface
Claims (6)
前記被貼着部材に貼着された前記試験片の一端を把持する把持部材と、
前記被貼着部材および前記把持部材を相対的に近接離隔させる移動機構と、
前記移動機構を制御する制御装置と、
前記把持部材に加わる荷重を測定する荷重測定器と、を備え、
前記把持部材および前記荷重測定器は、固定され、
前記移動機構は、前記被貼着部材を前記把持部材に対して近接離隔させる方向に移動させ、
前記支軸を中心に前記被貼着部材を回転させた場合に、前記試験片の前記把持部材に把持された部分の中心と前記被貼着部材の回転中心とを結ぶ直線に対して、前記被貼着面が交差する角度が常に一定となるように、前記被貼着面の形状が設定されており、
前記角度は、鋭角または鈍角であることを特徴とする、
剥離試験装置。 A to-be-attached member having a to-be-attached surface to which a test piece is attached and rotatably supported by a support shaft;
A gripping member for gripping one end of the test piece attached to the adherend member;
A moving mechanism for relatively approaching and separating the adherend member and the gripping member;
A control device for controlling the moving mechanism;
A load measuring device for measuring a load applied to the gripping member ,
The gripping member and the load measuring device are fixed,
The movement mechanism moves the adherend member in a direction in which it is moved closer to and away from the gripping member,
When the adherend member is rotated about the support shaft, the straight line connecting the center of the portion gripped by the gripping member of the test piece and the rotation center of the adherend member, The shape of the adherend surface is set so that the angle at which the adherend surfaces intersect is always constant,
The angle is an acute angle or an obtuse angle ,
Peel test device.
請求項1に記載の剥離試験装置。 The control device controls the relative moving speed of the adherend member and the gripping member to change the peeling speed of the test piece for each peeling test or change during one peeling test. Characterized by
The peel test apparatus according to claim 1 .
請求項1または2に記載の剥離試験装置。 The adherend member is configured such that the adherend surface is detachable,
The peel test apparatus according to claim 1 or 2 .
請求項1乃至3のいずれかに記載の剥離試験装置。 The adherend surface is made of a transparent material, and further includes a camera arranged so that a portion where the test piece peels from the adherend surface can be observed through the adherend surface. ,
The peeling test apparatus according to any one of claims 1 to 3 .
前記圧着ロールを移動させて前記被貼着部材に押圧する押圧機構と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記押圧機構を制御することで、前記圧着ロールの前記被貼着部材への押圧力を調節することを特徴とする、
請求項1乃至4のいずれかに記載の剥離試験装置。 A crimping roll for crimping the test piece adhered to the adherend surface to the adherend surface;
A pressing mechanism that moves the pressure-bonding roll and presses the adherend member; and
The control device adjusts the pressing force of the pressure-bonding roll to the adherend member by controlling the pressing mechanism,
The peeling test apparatus according to any one of claims 1 to 4 .
請求項5に記載の剥離試験装置。 The load measuring device measures a pressing force of the pressure-bonding roll to the adherend member,
The peel test apparatus according to claim 5 .
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