JPS62250337A - 被覆の付着力試験装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は材料試験、特に基材に対するｎ覆の付着力を試
験する試験装置に関するものである。

多くの場合、コーティングすなわち基材外部の被１の付
着力は極めて重要である。被覆がステイール製の海洋構
造体にフレームスプレイされたアルミニューム（Ｎａｍ
ｅ　５ｐｒａｙｅｄ　ａｌｕｌｎｕｍ）の陽１振被覆等
の電気化学的な保護を行なうもの、あるいは、Ｈ触性の
環境に対する障壁として作用するペンキ塗膜等の保護手
段のいずれの場合でも、この被覆に求められる所定の保
護を行なうためには、その用途に応じて基材に対する被
覆の付着力が所定の範囲にあることが重要である。この
被覆が剥離すると、被覆により保護されていた利点が急
速に失われる。

試験の再現性を信頼できるものとするためには、付着力
試験器は被覆面に垂直な方向の引張り力だけをかけるこ
とが重要である。垂直方向以外の力がかかると被覆が裂
けることがなり、試験結果も正確でなくなる。

米国特許第３，８２１，８９２号には内部被覆の付着力
の試験装置が記載されている。ドリー（ｄｏｌｌｙ　）
は被試験材上に結合され、それぞれ被覆面上に当接する
２本の脚支持部材間に配置されたドリーに引張り力がか
けられる。この装置は完全に平坦な面状の被覆の試験を
行なうのには適しているが、しかし試験を行なう脚支持
部材間に不規則な箇所あるいは部分的な湾曲部があると
被覆を破くことがある。米国特許第３，６２８，３７８
　＠および第３，５７７゜７７５号にも同様な作用をな
す装置が記載されている。

本発明は試験物被覆の引張り付着力を試験する試験装置
および方法を提供するもので、表面の方向、湾曲あるい
は不規則性のいかんに係わらず、その試験物に垂直方向
の力がかけられる。

本発明によると、基材に対する被覆の付着結合力を引張
りモードで測定および試験する試験装置は軸線方向に心
出しされた貫通開口を有するドリーを備えている。この
ドリーは更に試験される被Ｉの表面にほぼ適合する結合
面を有する。このドリーの結合面を被覆の表面に接着す
る結合手段は、被Ｉと基材間の接着力を越える接着結合
力を有する。更にドリーの軸線方向に心出しされた貫通
開口にラム手段が挿通され、このラム手段はドリーに結
合された被覆の中心位置に係合する。このラム手段とド
リーとの一方にピストン手段が取付けられ、他方にはシ
リンダが取付けられてラム手段を被覆面に対して押圧し
、ドリー、結合手段および被覆を引張り状態とする。

更に、本発明によれば上記のピストンおよびシリンダ手
段は液圧で圧力をかけられる。

更に本発明によると、基材に対する被覆の付性結合力を
引張りモードで試験する試験方法が提供され、この試験
方法は軸線方向に心出しされた貫通開口をドリーに設け
、このドリーを被１と基材間の接着結合力を越える結合
力を有する結合媒体を介して被覆に結合する手順を備え
ている。そして被覆はドリーの外周に沿って基材を通し
て切断され、ドリーに結合された被覆の部分だけが試験
される。そして、このドリーには軸線方向に心出しされ
たピストンおよびシリンダ手段が取付けられ、ドリーの
軸線方向開口に挿通される。この後、ピストンおよびシ
リンダ手段に圧力が加えられ、ラムを被覆に圧力係合さ
せ、被覆が基材から分離するまで圧力をモニタすなわら
監視する。

したがって、本発明は被覆に対して垂直方向に引張り力
を加える引張りモードで基材に対する被覆の付着結合力
を測定および試験する被覆付着試験方法およびｉ置を提
供することを目的とする。

更に本発明は、基材に対するｗＩ覆の付着力を試験する
ための持運び容易な装置を提供することを目的とする。

更に本発明は、種々な形状に形成された構造体に容易に
使用することのできる被覆何者試験装置を提供すること
を目的とする。

本発明のその他の目的は添付図面を参照する以下の詳細
な説明より明らかとなる。

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は付着試験装
置１０をコーティングすなわち被覆１２と基材１４間の
付着結合を試験する位置に示しである。この被覆はペン
キ、プラスチックあるいはフレームスプレイ（ｆｌａｍ
ｅ　５ｐｒａｙ　）　、電気メッキ等の任意の工程によ
り付着された金属コーティング等任意のものであってよ
い。同様に、基材１４は木、重合体材料あるいは金属で
あってよい。添付図面における好ましい実施例では、被
覆１２はスティール製の基材１４上にフレームスプレイ
されたアルミニュームの被覆を備えている。

本発明によると、ドリー（ｄｏｌｌｙ　）　１６は軸線
方向に心出しされた内孔すなわち貫通開口１８と結合面
２０（第２図）とを有する。ドリー１６はこのドリーの
結合面２０と被覆１２との間に延在する硬化されたエポ
キシ樹脂（ｅｐｏｘｙ　）あるいはシアノアクリレイト
樹脂（ｃｙａｎｏａｃｒｙｌａｔｅ　）　２２の層等の
結合手段により、結合面２０を被ｆ！１２上に結合され
る。この結合手段２２は金属対合ぶコーティングに対し
てはエポキシ樹脂あるいはシアノアクリレイト樹脂が好
ましいが、どのような接着剤であってもよく、この結合
手段を選定する限界は、被覆１２とドリー１６の結合面
２０との間の結合手段２２の付着力が基材１４に対する
被１１２の付着力越えることである。図に示すように、
ドリーは円筒状形状であるのが好ましい。しかし、ドリ
ーに内孔１８を軸線方向に心出し形成できるものであれ
ば他のどのような形状のものであってもよい。

ドリー１６を被？１１２に強固に結合した後、このドリ
ーにテスタ組立体２４を取付ける。このテスタ組立体２
４は円筒状の内面２６とキャップ２８とを含み、ピスト
ン画室３０を限定する。ビスｉ・ン３２はこのピストン
画室３０内に配設されかつ軸線方向に心出しされたラム
３４を取付けられ、ドリー１６に装着されると、このド
リー１６の軸線方向に心出しされた開口１８を介してテ
スタ組立体２４の外方に延設される。ドリー１６の結合
面２０の直ぐ下側の被覆の試験部分を基材から分離させ
るときにこの部分の所要の引張り力に影響を与える残り
の部分から分離するため、この被覆１２はドリー１６の
外周部の回りに刻み目を入れあるいは切断する。この切
断にはどのような形式の切断手段でも使用することがで
きる。これにより、ドリー１６はｍ的に試験されるのに
適した既知の面積のリング状の被覆に取付けられた状態
とされる。ラム３４は先端部が尖っているため、ドリー
１６の開口１８の内周部を切って被覆の試験面積を限定
する必要がない。

圧力流体は液圧ポンプ、エアーポンプ、加圧流体レザー
バ等の所定形式の流体加圧手段（図示しない）に取付け
られた管路３６を介してピストン画室３０内に供給され
る。このテスタ組立体２４にはピストン画室３０内の圧
力を抜く油気弁３８、および、ピストン画室３０の反対
側でとス［・ン３２で仕切られるシリンダ２６内の圧力
を排出する種々のベント通路４０等様々な特徴を備えて
いる。ビ、ストン３２およびラム３４の移動を制限する
ため、衝撃防止手段４２を設けてもよい。

試験装置を作動して基材１４を介する被ｔｌ！Ｊ１２の
引張り結合力を試験する場合は、圧力流体がピストン画
室３０内に供給され、この圧力が通常の適宜手段により
モニタされる。ピストン画室３゜内の圧力はピストン３
２およびこのピストンに取付けられたラム３４を被覆１
２の表面に係合させる。流体圧力が増加すると、ドリー
、したがって結合手段２２および被覆１２に引張りカが
形成される。ラム３４はドリー１６内で軸線方向に心出
しされた構造を備えるため、この引張り力は常に被覆１
２の表面に垂直方向に作用する。ドリ−１６の引張り力
が結合手段２２および被１１２を基材１４から剥離させ
る時点で、ピストン雨空３０内のモニタされた圧力によ
り、基材１４に対する被覆１２の分離させるのに要する
付＠結合力が計算される。

第３図はドリー１１６の他の実施例を示したもので、こ
のドリーの結合面１２０は先に示した平坦部材を対象と
するものとは異なり、円筒状部材の表面に適合する湾曲
形状を有する。このドリー１１６は基材１１４の被頂面
１１２に、第１図および第２図に関して説明したものと
同様な結合手段１２２を用いて結合される。このドリー
１１６は点線で示すように上述と同様にテスタ組立体２
４のラムを収容する軸線方向に心出しされた間口１１８
を有する。ドリー１１６の中央の開口１１８内でラム３
４が軸線方向に心出しされているため、基材１１４に対
する被覆の付着試験を行なうときは垂直方向の引張り力
を形成することができる。

実例 第１図および第２図に示す！Ａ置はスティールの基材に
対してフレームスプレイされたアルミニュームの被覆の
付着力を試験するのに用いた。ドリーの面は０．７５イ
ンチの表面積を有する。ドリー・はフレームスプレイさ
れたアルミニュームコーティングの表面部に３Ｍ社より
ＣＡ−５として販売されているシアノアクリレイトの接
着剤で結合した。

この接着剤は１乃至２時間で８０％の結合力を１ｑるこ
とができるが、硬化のために２４時間装いた。

このＣＡ−５接着剤は５，０００　ｐｓｉ　　（約３５
０　Ｋｇ、、７ｃｍ　）までの引張り力に耐える。被覆
をドリーの結合面に合せて切断した後、被覆試験装置を
ドリーに取付けてピストン画室内の圧力をゲージ圧で３
８０１ｓ　ｉ（約２６．７１９　／　ｃｄ　）の圧力が
記録されるまで増加し、この時点で被覆が基材から剥離
した。ピストンとドリーの表面積との大きさから、この
被覆の剥離したときの引張り荷重は１，４２１ｐＳｉ　
（約９９．４に’Ｊ　、′ｃ１７）と計算された。

以上本発明の好ましい実施例に基づいて説明したが、上
記の説明より他の実施例を構成することが可能なことは
明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例による付着力の試験装置の図
式的な断面図、第２図は本発明の好ましい実施例に用い
たドリーの斜視図、第３図は本発明の他の実施例による
ドリーの試験状態の説明図である。 １０・・・試ａ装置、１２，１１２・・・被覆、１４゜
１１４・・・基材、１６．１１６・・・ドリー、１８゜
１１８・・・開口、２０，１２０・・・結合面、２２・
・・結合手段、２４・・・テスタ組立体、２６・・・内
面、２８・・・キャップ、３０・・・ピストン雨空、３
２・・・ピストン、３４・・・ラム。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 手続十市正書（方式） １．事件の表示 特願昭６１−０８６９６８号 ２、発明の名称 被覆の付着力試験装置および方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 名称　コノコ・インコーホレーテッド ４、代理人 東京都港区虎ノ門１丁目２６番５号　第１７森ビル図面
の浄書（内容に変更なし）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）基材に対する被覆の付着結合力を引張りにより測
   定および試験する試験装置であつて、軸線方向に心出し
   された貫通開口と前記被覆の表面に適合する結合面とを
   有するドリーと、前記結合面を前記被覆と基材との間の
   付着結合力よりも大きい力で前記被覆面に付着する結合
   手段と、前記ドリーの軸線方向に心出しされた貫通開口
   に挿通されるラム手段とを備え、このラム手段は前記ド
   リーに結合された被覆面の心出し位置に係合され、この
   ラム手段と前記ドリーとの一方にピストンが取付けられ
   、このラム手段と前記ドリーの他方にシリンダ手段が取
   付けられ、このラム手段を前記被覆面に押圧して前記ド
   リー、結合手段および被覆を引張り状態とすることを特
   徴とする被覆の付着力試験装置。
2. （２）前記ドリーが円筒状形状である特許請求の範囲第
   １項に記載の試験装置。
3. （３）前記ピストン手段とシリンダ手段間の圧力を測定
   する圧力計が設けられている特許請求の範囲第１項に記
   載の試験装置。
4. （４）前記ピストンおよびシリンダ手段に液圧を付与す
   る手段を含む特許請求の範囲第３項に記載の試験装置。
5. （５）前記ピストンおよびシリンダ手段に圧縮ガスを送
   るガス圧縮機を含む特許請求の範囲第３項に記載の試験
   装置。
6. （６）前記結合手段がエポキシ樹脂である特許請求の範
   囲第１項に記載の試験装置。
7. （７）前記結合手段はシアノアクリレイト樹脂である特
   許請求の範囲第１項に記載の試験装置。
8. （８）前記ドリーの結合面は平面状である特許請求の範
   囲第１項に記載の試験装置。
9. （９）前記ドリーの結合面は前記被覆を有する円筒状の
   基材の湾曲に適合して湾曲している特許請求の範囲第１
   項に記載の試験装置。
10. （１０）基材に対する被覆の付着結合を引張りモードで
    試験する試験方法であつて、軸線方向に心出しされた貫
    通開口を有するドリーを配設し、このドリーを前記被覆
    に対して被覆と基材間の付着結合を越える結合強度を有
    する結合手段で結合し、前記被覆をドリーの回りの周方
    向に切断し、前記ドリーの軸線方向に心出しされた開口
    に挿通されかつ軸線方向に心出しされたラムを含むピス
    トンおよびシリンダ手段を前記ドリーに取付け、前記ピ
    ストンおよびシリンダ手段に圧力をかけて前記ラムを被
    覆に対して圧力係合させ、前記被覆が基材から剥離する
    点まで圧力を増加し、この圧力を増加する段階を通じて
    圧力をモニタする手順を備えることを特徴とする付着力
    試験方法。