(57)【要約】【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を略水平方向に移動させることで把持部材５０に対して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１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記被貼着部材を略水平方向に移動させることで前記把持部材に対して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、を備えることを特徴とする、
剥離試験装置。
【請求項２】
前記支軸は、略垂直方向に配置されることを特徴とする、
請求項１に記載の剥離試験装置。
【請求項３】
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前記被貼着部材の回転に伴って漸次変化するように、前記被貼着面の形状が設定されていることを特徴とする、
請求項１または２に記載の剥離試験装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記被貼着部材の移動速度を制御することで、１回の剥離試験中、前記試験片の剥離速度を一定に保持することを特徴とする、
請求項３に記載の剥離試験装置。
【請求項５】
前記被貼着面は、平面から構成されることを特徴とする、
請求項３または４に記載の剥離試験装置。
【請求項６】
前記被貼着部材は、側面を前記被貼着面とする多角柱状に構成されることを特徴とする、
請求項５に記載の剥離試験装置。
【請求項７】
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いることを特徴とする、
請求項１または２に記載の剥離試験装置。
【請求項８】
前記被貼着面は、前記支軸を中心とする円弧状の曲面から構成されることを特徴とする、
請求項７に記載の剥離試験装置。
【請求項９】
前記角度は、鋭角または鈍角であることを特徴とする、
請求項７に記載の剥離試験装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記被貼着部材の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、
請求項７乃至９のいずれかに記載の剥離試験装置。
【請求項１１】
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、
請求項１乃至１０のいずれかに記載の剥離試験装置。
【請求項１２】
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、
請求項１乃至１１のいずれかに記載の剥離試験装置。
【請求項１３】
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、
前記圧着ロールおよび前記被貼着部材を相対移動させて前記圧着ロールを前記被貼着部材に押圧させる押圧機構と、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１２のいずれかに記載の剥離試験装置。
【請求項１４】
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、
請求項１３に記載の剥離試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１１３４３８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】日本工業規格  ＪＩＳ  Ｚ  ０２３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（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、前記被貼着部材を略水平方向に移動させることで前記把持部材に対して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、を備えることを特徴とする、剥離試験装置である。
【００１３】
（２）本発明はまた、前記支軸は、略垂直方向に配置され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。
【００１４】
（３）本発明はまた、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前記被貼着部材の回転に伴って漸次変化するように、前記被貼着面の形状が設定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。
【００１５】
（４）本発明はまた、前記制御装置は、前記被貼着部材の移動速度を制御することで、１回の剥離試験中、前記試験片の剥離速度を一定に保持することを特徴とする、上記（３）に記載の剥離試験装置である。
【００１６】
（５）本発明はまた、前記被貼着面は、平面から構成されることを特徴とする、上記（３）または（４）に記載の剥離試験装置である。
【００１７】
（６）本発明はまた、前記被貼着部材は、側面を前記被貼着面とする多角柱状に構成され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。
【００１８】
（７）本発明はまた、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。
【００１９】
（８）本発明はまた、前記被貼着面は、前記支軸を中心とする円弧状の曲面から構成されることを特徴とする、上記（７）に記載の剥離試験装置である。
【００２０】
（９）本発明はまた、前記角度は、鋭角または鈍角であることを特徴とする、上記（７）に記載の剥離試験装置である。
【００２１】
（１０）本発明はまた、前記制御装置は、前記被貼着部材の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（７）乃至（９）のいずれかに記載の剥離試験装置である。
【００２２】
（１１）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）乃至（１０）のいずれかに記載の剥離試験装置である。
【００２３】
（１２）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（１１）のいずれかに記載の剥離試験装置である。
【００２４】
（１３）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、前記圧着ロールおよび前記被貼着部材を相対移動させて前記圧着ロールを前記被貼着部材に押圧させる押圧機構と、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（１２）のいずれかに記載の剥離試験装置である。
【００２５】
（１４）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（１３）に記載の剥離試験装置である。
【００２６】
（１５）本発明はまた、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、を備えることを特徴とする、剥離試験装置であってもよい。
【００２７】
（１６）本発明はまた、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ることを特徴とする、上記（１５）に記載の剥離試験装置であってもよい。
【発明の効果】
【００２８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る剥離試験装置の概略図である。
【図２】（ａ）被貼着部材の一例を示した概略図である。（ｂ）および（ｃ）被貼着部材の他の例を示した概略図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）剥離試験装置による剥離試験の手順の一部を示した図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）剥離試験における剥離角度を示した図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）対数螺旋曲線の例を示した図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）被貼着部材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。
【図７】（ａ）〜（ｃ）被貼着部材を三角柱状に構成した例を示した図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）被貼着部材を四角柱状に構成した例を示した図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）その他の被貼着部材の例を示した図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）その他の被貼着部材の例を示した図である。
【図１１】剥離試験装置に試験片の剥離部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。
【図１２】支軸を上下方向に配置した場合の例を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【数１】
2010281810.tif 000003
上式において、ａ、ｂは定数であり、ａ＞０、ｂ≧０である。なお、ｂ＝０の場合、対数螺旋曲線は円（円弧）となる。対数螺旋曲線上の各点における接線の傾きは、次の式で表される。
【数２】
2010281810.tif 000004
また、対数螺旋曲線上の各点と原点（０，０）を結ぶ直線の傾きは、次の式で表される。
【数３】
2010281810.tif 000005
従って、原点（０，０）を支軸３４の中心（回転中心）Ｂと設定した場合の剥離角度θは、次の式から求められる。
【数４】
2010281810.tif 000006
すなわち、剥離角度θは曲線上のいずれの点においても一定となっている。また、ｂの値を変更することによって、０度〜１８０度の範囲で任意の剥離角度θを設定することができる。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【数５】
2010281810.tif 000007
従って、剥離試験中の剥離速度を一定に保った状態で剥離試験を行う場合には、上記数式に基づいて、制御装置７０が被貼着部材３０の移動速度を適宜に制御するようにすればよい。なお、剥離角度θを９０度で一定に保つようにした場合（被貼着面３８を円弧状に構成した場合）には、被貼着部材３０の移動距離Ｌｍと試験片の剥離長さＬｐは等しくなる。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【数６】
2010281810.tif 000008
そして、この場合、剥離長さＬｐはγの関数となり、回転中心Ｂから正三角形の各頂点までの距離をｄとすると次の式によって表される。
【数７】
2010281810.tif 000009
さらに、この場合、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Ｌｍはγの関数となり、次の式によって表される。
【数８】
2010281810.tif 000010
図８（ａ）〜（ｃ）では、被貼着部材３０の断面形状を正方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、４５度となる。そして、この状態から試験片２が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。具体的には、被貼着部材３０の断面形状を正方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。
【数９】
2010281810.tif 000011
そして、この場合、剥離長さＬｐは、回転中心Ｂから正方形の各頂点までの距離をｄとすると次の式によって表される。
【数１０】
2010281810.tif 000012
さらに、この場合、移動機構２０による被貼着部材３０の移動距離Ｌｍは、次の式によって表される。
【数１１】
2010281810.tif 000013
このように、被貼着部材３０を多角柱状に構成した場合、剥離試験中に剥離角度θを漸次変化させることが可能となるため、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、ロータリーエンコーダまたはポテンショメータ等を設置して被貼着部材３０の回転角度γを測定し、この回転角度γの測定結果および上記各数式に基づいて、制御装置７０が被貼着部材３０の移動速度を適宜に制御することにより、例えば、剥離角度θの変化率を一定に保った剥離試験や、試験片２の試験板からの剥離速度を一定に保った剥離試験等を行うことができる。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【数１２】
2010281810.tif 000014
そして、図９（ｃ）に示されるように、回転中心Ｂから剥離試験開始時の剥離部２ｃまでの距離をｄとすると、剥離長さＬｐは次の式によって表される。
【数１３】
2010281810.tif 000015
また、移動機構２０による被貼着部材３０の移動距離Ｌｍは、次の式によって表される。
【数１４】
2010281810.tif 000016
なお、これらの式においてθｓの値を３０度または４５度とすると、上述の三角柱状または四角柱状の被貼着部材３０の場合と同一の式となる。すなわち、これらの式は、被貼着面３８を平面状に構成した場合の剥離角度θ、剥離長さＬｐおよび移動距離Ｌｍの式を一般化したものとなっている。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
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。
【符号の説明】
【００９６】
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
【図１】
2010281810.tif 000017
【図２】
2010281810.tif 000018
【図３】
2010281810.tif 000019
【図４】
2010281810.tif 000020
【図５】
2010281810.tif 000021
【図６】
2010281810.tif 000022
【図７】
2010281810.tif 000023
【図８】
2010281810.tif 000024
【図９】
2010281810.tif 000025
【図１０】
2010281810.tif 000026
【図１１】
2010281810.tif 000027
【図１２】
2010281810.tif 000028