(57)【要約】【課題】  作業者の熟練を必要とせずに、試験対象となる弾性体に対して分析に適した所望の破断面を迅速かつ確実に形成することができる、弾性体破断面の形成方法及び形成装置、弾性体の分析方法を提供する。【解決手段】  試験対象となる弾性体を所定条件に基いて短冊状の弾性体ピース１に加工する加工工程と、弾性体ピース１を液体窒素中に所定時間保存する保存工程と、保存工程後の弾性体ピース１における長辺方向の両端を固定部５にて所定条件に基いて固定する固定工程と、固定工程後の弾性体ピース１における固定端間の少なくとも１箇所に一軸荷重６を印加して弾性体ピース１を破断する破断工程と、を備える。【選択図】        図２
2006153647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験対象となる弾性体を所定条件に基いて短冊状の弾性体ピースに加工する加工工程と、
前記弾性体ピースを液体窒素中に所定時間保存する保存工程と、
前記保存工程後の前記弾性体ピースにおける長辺方向の両端を所定条件に基いて固定する固定工程と、
前記固定工程後の前記弾性体ピースにおける固定端間の少なくとも１箇所に一軸荷重を印加して当該弾性体ピースを破断する破断工程と、
を備えたことを特徴とする弾性体破断面の形成方法。
【請求項２】
前記加工工程は、前記弾性体ピースの長辺をＬｍｍとして短辺をＷｍｍとして厚さをＴｍｍとして、前記固定工程における前記弾性体ピースの固定端間の距離をＬＬｍｍとしたときに、
Ｌ／Ｔ＞２０
ＬＬ／Ｗ＞３．３
Ｌ＞ＬＬ
なる条件が成立するように前記弾性体ピースに加工する工程であることを特徴とする請求項１に記載の弾性体破断面の形成方法。
【請求項３】
前記加工工程後に、前記弾性体ピースにおいて破断面を形成する部位の一部を短辺方向に切欠いた２次加工部を形成する２次加工工程をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の弾性体破断面の形成方法。
【請求項４】
前記２次加工工程は、前記２次加工部が形成された前記弾性体ピースの短辺方向における最短距離をＷＷｍｍとして、前記固定工程における前記弾性体ピースの固定端間の距離をＬＬｍｍとしたときに、
ＬＬ／ＷＷ＞３．３
なる条件が成立するように前記弾性体ピースを２次加工する工程であることを特徴とする請求項３に記載の弾性体破断面の形成方法。
【請求項５】
前記破断工程は、前記弾性体ピースにおける固定端間に前記一軸荷重を印加する作用点を２箇所設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の弾性体破断面の形成方法。
【請求項６】
前記破断工程は、前記２箇所の作用点の中間に前記一軸荷重の方向とは異なる方向から印加される一軸荷重の作用点を設けたことを特徴とする請求項５に記載の弾性体破断面の形成方法。
【請求項７】
前記固定工程と前記破断工程とを機械的におこなう破断装置を用いたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の弾性体破断面の形成方法。
【請求項８】
試験対象となる弾性体の破断面を形成する弾性体破断面の形成装置であって、
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の弾性体破断面の形成方法における前記固定工程と前記破断工程とを機械的におこなう破断装置を備えたことを特徴とする弾性体破断面の形成装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の弾性体破断面の形成方法で形成された前記弾性体ピースの破断面を、走査型電子顕微鏡、赤外線分光分析器、走査型プローブ顕微鏡のうち少なくとも１つを用いて分析することを特徴とする弾性体の分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、走査型電子顕微鏡、赤外線分光分析器、走査型プローブ顕微鏡等を用いて樹脂材料、ゴム材料、金属材料等の弾性体の組成等を分析する際の弾性体破断面の形成方法及び形成装置、弾性体の分析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、あらゆる製品を開発する上で、不具合が生じた製品の不良解析を迅速かつ高精度におこなって、製品の完成度を高めることが重要視されている。特に、製品を構成する樹脂材料、ゴム材料、金属材料等の弾性体材料の評価・解析をおこなう際には、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、赤外線分光分析器（ＩＲ）、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）等を用いた観察が多くおこなわれる。そのような分析機器を用いた観察では、試験対象（観察対象）となる弾性体の試料を形成する前処理が必要になる。
【０００３】
例えば、複写機、プリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置では、各種ローラ、転写ベルト等のキーパーツの内部組織や組成に関する分析が、走査型電子顕微鏡、赤外線分光分析器、走査型プローブ顕微鏡等を用いて適宜におこなわれている。
【０００４】
具体的に、ポリマー材料等からなる弾性体を分析する際に、まず、弾性体を液体窒素中に保存して冷却した後に、弾性体を人力で引っ張って破断する。詳しくは、弾性体の両端をペンチ等の工具でクランプしながら、左右の手で引っ張って切断する。このようにして形成された弾性体の破断面を走査型電子顕微鏡等で観察することになる。
このような弾性体破断面の形成方法は、一般的に、作業者の熟練が必要であるとともに、広い作業空間や大きな液体窒素容器が必要になる。すなわち、弾性体の両端に均一に力を加えたり、良好な破断面を形成するために弾性体を捻らずに真っ直ぐに引っ張ったり、硬化した弾性体に対して強い力を加えたりする必要がある。
【０００５】
別の方法としては、試験対象となる弾性体を樹脂包理してロッド状に１次加工した後に、これをミクロトーム（又はクライオミクロトーム）を用いて切断・回収するものがある。そして、このようにして形成された弾性体の破断面を走査型電子顕微鏡等で観察することになる。
このような弾性体破断面の形成方法は、一般的に、作業工程が長時間必要であり、作業が煩雑になる。また、試料となる弾性体にダメージを与えない包埋材の選定が必要になるとともに、ミクロトームのナイフの幅が限定されているために試験対象となる弾性体の大きさに制限がある。
【０００６】
一方、特許文献１等には、金属材料の粒界破面を効率的に現出させることを目的として、金属材料を液体窒素中に保存した後に破断する技術が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−８３７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の弾性体破断面の形成方法は、作業者の熟練や広い作業空間や大きな液体窒素容器が必要であったり、作業が煩雑で時間がかかったり、弾性体にダメージを与えたり弾性体の大きさに制限があったりしていた。
したがって、従来の弾性体破断面の形成方法は、試験対象となる弾性体が不良品として回収されたものであって破断面の形成に失敗が許されない場合や、迅速な分析が要求される場合等には、不適であった。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、作業者の熟練を必要とせずに、試験対象となる弾性体に対して分析に適した所望の破断面を迅速かつ確実に形成することができる、弾性体破断面の形成方法及び形成装置、弾性体の分析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明者は、上記課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、液体窒素中に保存してその温度に冷却された後の弾性体に外力を加えた場合、弾性体は内部に生じたクラックが進展することによって破壊に至る。そして、弾性体におけるクラックの進展を加速させて良好な破断面を形成するには、２種の直交する外力を材料に与えることが必要になる。
【００１１】
ここで、図６（Ａ）に示すように、構造体（弾性体１）に外力１０が加わったときには（左側の図である。）、その内部において外力の印加方向とそれに直交する方向とに応力１１が生じる（右側の図である。）。これを３次元的にみた場合、図６（Ｂ）に示すように外力に対する主応力を３軸方向の成分（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３）としたとき、応力は次式のようにテンソル表記される。
【００１２】
【数１】
2006153647.tif 000003
【００１３】
すなわち、外力Ｘ３が加えられたときに、弾性体内部にＸ１（＝Ｓ３１・ｘ３）、Ｘ２（＝Ｘ１）、Ｘ３（＝Ｓ３３・ｘ３）の応力が発生する。したがって、弾性体におけるクラックを進展させるためには、外力Ｘ３を印加するのと同時に、Ｘ１成分を効果的に誘起させることが好ましい。
【００１４】
この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる弾性体破断面の形成方法は、試験対象となる弾性体を所定条件に基いて短冊状の弾性体ピースに加工する加工工程と、前記弾性体ピースを液体窒素中に所定時間保存する保存工程と、前記保存工程後の前記弾性体ピースにおける長辺方向の両端を所定条件に基いて固定する固定工程と、前記固定工程後の前記弾性体ピースにおける固定端間の少なくとも１箇所に一軸荷重を印加して当該弾性体ピースを破断する破断工程と、を備えたものである。
【００１５】
また、請求項２記載の発明にかかる弾性体破断面の形成方法は、前記請求項１に記載の発明において、前記加工工程を、前記弾性体ピースの長辺をＬｍｍとして短辺をＷｍｍとして厚さをＴｍｍとして、前記固定工程における前記弾性体ピースの固定端間の距離をＬＬｍｍとしたときに、
Ｌ／Ｔ＞２０
ＬＬ／Ｗ＞３．３
Ｌ＞ＬＬ
なる条件が成立するように前記弾性体ピースに加工する工程としたものである。
【００１６】
また、請求項３記載の発明にかかる弾性体破断面の形成方法は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記加工工程後に、前記弾性体ピースにおいて破断面を形成する部位の一部を短辺方向に切欠いた２次加工部を形成する２次加工工程をさらに備えたものである。
【００１７】
また、請求項４記載の発明にかかる弾性体破断面の形成方法は、前記請求項３に記載の発明において、前記２次加工工程を、前記２次加工部が形成された前記弾性体ピースの短辺方向における最短距離をＷＷｍｍとして、前記固定工程における前記弾性体ピースの固定端間の距離をＬＬｍｍとしたときに、
ＬＬ／ＷＷ＞３．３
なる条件が成立するように前記弾性体ピースを２次加工する工程としたものである。
【００１８】
また、請求項５記載の発明にかかる弾性体破断面の形成方法は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記破断工程は、前記弾性体ピースにおける固定端間に前記一軸荷重を印加する作用点を２箇所設けたものである。
【００１９】
また、請求項６記載の発明にかかる弾性体破断面の形成方法は、前記請求項５に記載の発明において、前記破断工程は、前記２箇所の作用点の中間に前記一軸荷重の方向とは異なる方向から印加される一軸荷重の作用点を設けたものである。
【００２０】
また、請求項７記載の発明にかかる弾性体破断面の形成方法は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記固定工程と前記破断工程とを機械的におこなう破断装置を用いたものである。
【００２１】
また、この発明の請求項８記載の発明にかかる弾性体破断面の形成装置は、試験対象となる弾性体の破断面を形成する弾性体破断面の形成装置であって、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の弾性体破断面の形成方法における前記固定工程と前記破断工程とを機械的におこなう破断装置を備えたものである。
【００２２】
また、この発明の請求項９記載の発明にかかる弾性体の分析方法は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の弾性体破断面の形成方法で形成された前記弾性体ピースの破断面を、走査型電子顕微鏡、赤外線分光分析器、走査型プローブ顕微鏡のうち少なくとも１つを用いて分析するものである。
【００２３】
なお、本願において、「弾性体」とは、外部応力により形状が変形する固体と定義する。したがって、樹脂材料やゴム材料やそれらのコンポジット材料はもちろんのこと、アルミニウム等の金属材料からなる構造体も、外部応力により形状が変形するために「弾性体」である。また、弾性体の中でも、高分子材料からなる構造体は、弾性コンプライアンスが高くて、特に好適な破断面を得るのが困難な弾性体である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、試験対象となる弾性体を最適条件で加工した弾性体ピースを、液体窒素中での保存工程を経て最適条件で機械的に破断している。これにより、作業者の熟練を必要とせずに、試験対象となる弾性体に対して分析に適した所望の破断面を迅速かつ確実に形成することができる、弾性体破断面の形成方法及び形成装置、弾性体の分析方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２６】
実施の形態１．
図１及び図２にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１は、実施の形態１における弾性体ピース１を示す斜視図である。図２は、図１の弾性体ピース１が破断装置に設置された状態を示す図である。
【００２７】
まず、試験対象となる弾性体は、図１に示すように、短冊状の弾性体ピース１に加工させる（加工工程である。）。本実施の形態１では、ポリエチレンテレフタレートからなる弾性体が用いられている。
【００２８】
ここで、加工後の弾性体ピース１は、長辺をＬｍｍとして、短辺をＷｍｍとして、厚さをＴｍｍとしたときに、
（１）Ｌ／Ｔ＞２０
なる条件を満足するように形成されている。具体的に、本実施の形態１における弾性体ピース１は、長辺Ｌが１００ｍｍであって、短辺Ｗが２０ｍｍであって、厚さＴが０．５ｍｍになっている。このように、小片の弾性体ピース１を用いることで作業空間が小型化される。
【００２９】
次に、加工された弾性体ピース１は、不図示の液体窒素容器内の液体窒素中に所定時間保存される（保存工程である。）。これによって、弾性体ピース１は、液体窒素と同一温度まで冷却される。このように、本保存工程は、小片の弾性体ピース１を冷却するものであって、使用する液体窒素の消費量を少なくすることができる。
【００３０】
次に、加工工程と保存工程とを経た弾性体ピース１は、図２（Ａ）に示すように、破断装置に設置される。ここで、破断装置は、主として、弾性体ピース１を固定保持するための固定部５と、固定された弾性体ピース１に一軸荷重６を印加するための荷重部と、で構成される。
【００３１】
まず、弾性体ピース１は、その長辺方向の両端が固定部５によって固定される（固定工程である。）。
ここで、破断装置における固定部５間のピッチ（固定端間の距離である。）をＬＬｍｍとしたときに、
（２）ＬＬ／Ｗ＞３．３
（３）Ｌ＞ＬＬ
なる条件を満足するように設定されている。具体的に、本実施の形態１における固定部５間のピッチＬＬは、８０ｍｍになっている。
【００３２】
その後、破断装置に固定された弾性体ピース１に、固定端間の中間位置（固定部から４０ｍｍ離れた位置である。）を作用点として一軸荷重６を印加して、弾性体ピース１を破断する（破断工程である。）。このように、本破断工程では、弾性体ピース１の破断を機械的に短時間かつ高精度におこなうものである。
すなわち、図２（Ｂ）に示すように、一軸荷重６が加えられた弾性体ピース１の内部には白矢印に示す応力７が発生する。すなわち、弾性体ピース１には、一軸荷重６に対して反対方向の応力が生じるとともに、その応力に直交する応力が誘起される。このように、本実施の形態１では、比較的簡易化かつ小型化された１つの破断装置によって、弾性体ピース１内に直交する応力を同時に効果的に発生させることができるために、弾性体ピース１に良好な破断面を形成することができる。
【００３３】
このように、上述した加工工程、保存工程、固定工程、破断工程をおこなう弾性体破断面形成装置は、比較的小型で、作業者の熟練を必要とせずに、試験対象となる弾性体に対して分析に適した所望の破断面を迅速かつ確実に形成することができる。
本実施の形態１におけるポリエチレンテレフタレートからなる弾性体ピース１は、上述の弾性体破断面形成方法をおこなうことで、形状のダレのない理想的な破断面が形成された。そして、破断工程後の弾性体ピース１の破断面を走査型電子顕微鏡、赤外線分光分析器にてそれぞれ観察したところ、好適な分析結果を得ることができた。このように、良好な破断面を用いた分析は、効率が高く信頼性も向上する。
【００３４】
なお、上述した（１）〜（３）の条件は、弾性体の種類によらず、弾性体ピース１に良好な破断面を形成するための必要条件になる。すなわち、（１）〜（３）の条件にて破断面形成をおこなうことで、先に図６で説明した外力Ｘ３の印加と同時にＸ１成分を効果的に誘起させることができる。また、弾性体ピース１を短冊状に形成することで、大きさが等しいＸ１成分とＸ２成分との異方性を現出することができる。さらに、弾性体ピース１における長辺Ｌに対する厚さＴを最適化することで、厚さ方向でのＸ１成分を均質にすることができる。
【００３５】
以上説明したように、本実施の形態１では、試験対象となる弾性体を最適条件で加工した弾性体ピース１を、液体窒素中での保存工程を経て最適条件で機械的に破断している。これにより、作業者の熟練を必要とせずに、試験対象となる弾性体に対して分析に適した所望の破断面を迅速かつ確実に形成することができる。
【００３６】
実施の形態２．
図３及び図４にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図３は、実施の形態２における弾性体ピース１を示す上面図である。図４は、図３の弾性体ピース１が破断装置に設置された状態を示す図である。本実施の形態２は、弾性体ピース１に楔状の切欠き部３が設けられている点と、破断装置に設置された弾性体ピース１に２つの一軸荷重６が印加される点と、が前記実施の形態１のものとは相違する。
【００３７】
本実施の形態２では、まず、前記実施の形態１における条件（１）〜（３）を満足するように短冊状の弾性体ピース１を形成する（加工工程である。）。具体的に、本実施の形態１における弾性体ピース１は、ポリエチレンテレフタレートからなり、長辺Ｌが１００ｍｍであって、短辺Ｗが４０ｍｍであって、厚さＴが０．５ｍｍになっている。
【００３８】
その後、図３に示すように、弾性体ピース１の一部（破断面を形成する部位の一部である。）を短辺方向に切欠いてなる切欠き部３（２次加工部）を、弾性体ピース１に形成する（２次加工工程である。）。
ここで、２次加工後の弾性体ピース１は、切欠き部３が形成された位置の短辺方向の最短距離をＷＷｍｍとして、破断装置における固定部５間のピッチをＬＬｍｍとしたときに、
（４）ＬＬ／ＷＷ＞３．３
なる条件を満足するように形成されている。具体的に、本実施の形態２における弾性体ピース１は、切欠き部３による最短距離ＷＷが２０ｍｍになっている。また、図４に示す破断装置における固定部５間のピッチは、８０ｍｍになっている。
【００３９】
次に、２次加工工程後の弾性体ピース１は、前記実施の形態１と同様に、液体窒素容器内の液体窒素中に所定時間保存される（保存工程である。）。
そして、保存工程後の弾性体ピース１は、図４（Ａ）に示すように、破断装置に設置される。ここで、破断装置は、主として、弾性体ピース１を固定保持するための固定部５（両端のピッチＬＬが８０ｍｍである。）と、固定された弾性体ピース１に上方から２つの大きさの等しい一軸荷重６を印加するための荷重部と、で構成される。
【００４０】
まず、弾性体ピース１は、その長辺方向の両端が固定部５によって固定される（固定工程である。）。このとき、固定部５間のピッチＬＬと切欠き部３間の距離ＷＷとには上述の条件（４）が成立している。
その後、破断装置に固定された弾性体ピース１に、固定端間の２箇所（互いに４０ｍｍ離れた位置にある。）を作用点とする２つの一軸荷重６を印加して、弾性体ピース１を破断する（破断工程である。）。すなわち、図４（Ｂ）に示すように、一軸荷重６が加えられた弾性体ピース１の内部には白矢印に示す応力７が発生する。弾性体ピース１には、２つの一軸荷重６に対して反対方向の応力がそれぞれ生じるとともに、その応力に直交する応力がそれぞれ誘起される。このように、本実施の形態２では、比較的簡易化かつ小型化された１つの破断装置によって、弾性体ピース１内に直交する応力を同時に効果的に発生させることができるために、弾性体ピース１に良好な破断面を形成することができる。
【００４１】
本実施の形態２におけるポリエチレンテレフタレートからなる弾性体ピース１は、上述の弾性体破断面形成方法をおこなうことで、形状のダレのない理想的な破断面が形成された。そして、破断工程後の弾性体ピース１の破断面を走査型電子顕微鏡、赤外線分光分析器にてそれぞれ観察したところ、好適な分析結果を得ることができた。このように、良好な破断面を用いた分析は、効率が高く信頼性も向上する。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、試験対象となる弾性体を最適条件で加工（加工工程及び２次加工工程である。）した弾性体ピース１を、液体窒素中での保存工程を経て最適条件で機械的に破断している。これにより、作業者の熟練を必要とせずに、試験対象となる弾性体に対して分析に適した所望の破断面を迅速かつ確実に形成することができる。
【００４３】
実施の形態３．
図５にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図５は、実施の形態３における破断装置を示す図である。本実施の形態３の破断装置は、弾性体ピース１に上方から２つの一軸荷重６を印加するとともに下方からも一軸荷重８を印加する点が、前記実施の形態２のものとは相違する。
【００４４】
図５（Ａ）に示すように、本実施の形態３における破断装置は、主として、弾性体ピース１を固定保持するための固定部５（両端のピッチＬＬが８０ｍｍである。）と、固定された弾性体ピース１に上方から２つの大きさの等しい一軸荷重６を印加するとともに下方からも一軸荷重８を印加する荷重部と、で構成される。なお、本実施の形態３では、下方から印加する一軸荷重８として、その位置にナイフエッジを有する構造体を配設している。
【００４５】
本実施の形態３においても、前記各実施の形態と同様に、加工工程（２次加工工程をおこなってもよい。）、保存工程をおこなった後の弾性体ピース１を破断装置に固定する。そして、破断装置に固定された弾性体ピース１に、固定端間の２箇所（互いに４０ｍｍ離れた位置にある。）を作用点とする２つの一軸荷重６を印加するとともに、２つの一軸荷重６の中間に下方からの一軸荷重８の印加となるナイフエッジを配設することで、弾性体ピース１を破断する。
【００４６】
すなわち、図５（Ｂ）に示すように、上方からの２つの一軸荷重６と下方からの一軸荷重８とが加えられた弾性体ピース１の内部には白矢印に示す応力７が発生する。弾性体ピース１には、一軸荷重８に対して反対方向の応力が生じるとともに、その応力に直交する応力が誘起される。このように、本実施の形態３では、比較的簡易化かつ小型化された１つの破断装置によって、弾性体ピース１内に直交する応力を同時に効果的に発生させることができるために、弾性体ピース１に良好な破断面を形成することができる。
【００４７】
以下、本実施の形態３における破断装置を用いて種々の弾性体ピース１を破断した試験結果と、それに対する比較試験の結果と、について説明する。
【００４８】
第１の試験は、ポリエチレンテレフタレートからなる弾性体ピース１を用いておこなった。弾性体ピース１は、長辺Ｌが１００ｍｍであって、短辺Ｗが４０ｍｍであって、厚さＴが０．５ｍｍであって、さらに前記実施の形態２と同様に最短距離ＷＷが２０ｍｍとなる切欠き部３を形成した。
この弾性体ピース１を本実施の形態３における破断装置を用いて破断したところ、形状のダレのない理想的な破断面が形成された。そして、破断工程後の弾性体ピース１の破断面を走査型電子顕微鏡、赤外線分光分析器にてそれぞれ観察したところ、好適な分析結果を得ることができた。
【００４９】
第２の試験は、絶縁性ゴム材料にカーボンブラックを混合した導電性を有する混合材料からなる弾性体ピース１を用いておこなった。弾性体ピース１は、長辺Ｌが１００ｍｍであって、短辺Ｗが４０ｍｍであって、厚さＴが１ｍｍであって、さらに前記実施の形態２と同様に最短距離ＷＷが２０ｍｍとなる切欠き部３を形成した。
この弾性体ピース１を本実施の形態３における破断装置を用いて破断したところ、形状のダレのない理想的な破断面が形成された。そして、破断工程後の弾性体ピース１の破断面を走査型電子顕微鏡、赤外線分光分析器にてそれぞれ観察したところ、好適な分析結果を得ることができた。さらに、破断工程後の弾性体ピース１の破断面を、イオンミリングによる平坦加工後に、走査型プローブ顕微鏡にて形状観察するとともに短針振動の位相ずれを測定したところ、弾性体ピース１におけるカーボンブラック粒子の分散状態の評価を高精度におこなうことができた。
【００５０】
第３の試験は、光メモリの記録媒体（厚さが０．６ｍｍのポリカーボネイト樹脂の基板上に、層厚が２００ｎｍの記録層を積層したものである。）からなる弾性体ピース１を用いておこなった。弾性体ピース１は、長辺Ｌが１００ｍｍであって、短辺Ｗが４０ｍｍであって、厚さＴが１ｍｍであって、さらに前記実施の形態２と同様に最短距離ＷＷが２０ｍｍとなる切欠き部３を形成した。
この弾性体ピース１を本実施の形態３における破断装置を用いて破断したところ、形状のダレのない理想的な破断面が形成された。そして、破断工程後の弾性体ピース１の破断面を走査型電子顕微鏡、赤外線分光分析器にてそれぞれ観察したところ、好適な分析結果を得ることができた。このように基板上に薄膜積層体が形成されたものであっても、分析に好適な破断面を得ることができる。
【００５１】
これらの試験に対して、第１の比較試験は、ポリカーボネイト樹脂からなる弾性体ピース１を用いておこなった。弾性体ピース１は、長辺Ｌが１００ｍｍであって、短辺Ｗが４０ｍｍであって、厚さＴが４ｍｍとなっている。
これを図５（Ａ）に示す破断装置における固定端間の距離ＬＬを２０ｍｍ（条件（２）ＬＬ／Ｗ＞３．３を満足しない。）として弾性体ピース１を破断したところ、好適な破断面が形成されなかった。
【００５２】
さらに、第２の比較試験は、絶縁性ゴム材料にカーボンブラックを混合した導電性を有する混合材料からなる弾性体ピース１を用いておこなった。弾性体ピース１は、長辺Ｌが１００ｍｍであって、短辺Ｗが４０ｍｍであって、厚さＴが１ｍｍであって、最短距離ＷＷが２４．３ｍｍとなる切欠き部３を形成した。
これを図５（Ａ）に示す破断装置における固定端間の距離ＬＬを８０ｍｍ（条件（４）ＬＬ／ＷＷ＞３．３を満足しない。）として弾性体ピース１を破断したところ、好適な破断面が形成されなかった。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態３でも、前記各実施の形態と同様に、試験対象となる弾性体を最適条件で加工した弾性体ピース１を、液体窒素中での保存工程を経て最適条件で機械的に破断している。これにより、作業者の熟練を必要とせずに、試験対象となる弾性体に対して分析に適した所望の破断面を迅速かつ確実に形成することができる。
【００５４】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の実施の形態１における弾性体ピースを示す斜視図である。
【図２】図１の弾性体ピースが破断装置に設置された状態を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２における弾性体ピースを示す上面図である。
【図４】図３の弾性体ピースが破断装置に設置された状態を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３における破断装置を示す図である。
【図６】弾性体に生じる外力と応力との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  弾性体ピース、
３  切欠き部（２次加工部）、
５  固定部、
６、８  一軸荷重、
７、１１  応力、  １０  外力。
【図１】
2006153647.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006153647.tif 000007
【図５】
2006153647.tif 000008
【図６】
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