(57)【要約】【課題】粘着性シートが凹曲面に伸長状態で接着された状態における粘着性シートの耐熱性や剥がれ強さ等を確実に試験できる試験装置と試験方法を提供する。【解決手段】粘着性シートの接着状態を試験する凹曲面接着試験装置１において、凹曲面接着試験装置１は、凹曲面貼り付け冶具３０と、凹曲面押圧装置１０を有する。凹曲面貼り付け冶具３０は、中央部に凹曲面部３２と、凹曲面部の両側に平坦部３３が形成される。凹曲面押圧装置１０は、冶具保持部１７aと、膨張部材保持ユニット２０を有する。膨張部材保持ユニット２０は、下面に膨張可能な軟質部材の膨張部材２１が取付けられ、膨張部材２１が所定の圧力で膨張して、凹曲面貼り付け冶具３０の平坦部３３に接着された粘着性シート５０を凹曲面貼り付け冶具３０の凹曲面部３２に圧着する。粘着性シート５０が伸長状態のままで凹曲面部３２からの剥がれ具合を測定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の曲率と深さを有する凹曲面に接着する粘着性シートの接着状態を試験する凹曲面接着試験装置において、
該凹曲面接着試験装置は、上記粘着性シートを接着する凹曲面貼り付け冶具と、該凹曲面貼り付け冶具に粘着性シートを押圧する凹曲面押圧装置を有し、
上記凹曲面貼り付け冶具は、中央部に所定の曲率と深さを有する凹曲面部と、該凹曲面部の両側に平坦部が形成され、該平坦部に上記粘着性シートが接着可能に形成され、
上記凹曲面押圧装置は、上記凹曲面貼り付け冶具を保持する冶具保持部と、保持された凹曲面貼り付け冶具の上部に昇降可能な膨張部材保持ユニットを設け、該膨張部材保持ユニットは、下面に膨張可能な軟質部材の膨張部材が取付けられ、上記膨張部材保持ユニットが上記凹曲面貼り付け冶具の上部に近接して、上記膨張部材が所定の圧力で膨張するとともに、上記凹曲面貼り付け冶具の平坦部に接着された上記粘着性シートを上記凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部に伸長状態で圧着可能に形成され、
上記粘着性シートが伸長状態のままで上記凹曲面貼り付け冶具の上記凹曲面部からの剥がれ具合を測定可能としたことを特徴とする凹曲面接着試験装置。
【請求項２】
上記凹曲面貼り付け冶具は、上記凹曲面部と上記平坦部を有する冶具本体と、上記凹曲面部に対応する凸曲面部を有する曲面矯正保持具と、粘着性シートを接着する試験板とを有し、該試験板を上記冶具本体の凹曲面部に位置させて、上記曲面矯正保持具の凸曲面部が上記試験板の両端部を押圧して、上記冶具本体の凹曲面部に沿うように上記試験板の両端部を押圧して湾曲させる構成を有し、上記平坦部に接着された粘着性シートを伸長状態で接着可能にした請求項１に記載の凹曲面接着試験装置。
【請求項３】
上記膨張部材は、風船状のゴム膜で形成され、風船状の膨張部材に圧力を加えて膨張部材を膨張させ、その膨張圧力で上記粘着性シートを上記冶具本体の凹曲面部又は上記試験板に圧着した請求項１又は請求項２に記載の凹曲面接着試験装置。
【請求項４】
上記膨張部材保持ユニットは、底面に空間部が形成され、該空間部をゴム膜で覆い、上記空間部に圧力を加えて、ゴム膜を膨張させ、その膨張圧力で上記粘着性シートを上記冶具本体の凹曲面部又は上記試験板に圧着した請求項１又は請求項２に記載の凹曲面接着試験装置。
【請求項５】
所定の曲率と深さを有する凹曲面に接着する粘着性シートの接着状態を試験する凹曲面接着試験方法において、
該凹曲面接着試験方法は、上記粘着性シートを接着する凹曲面貼り付け冶具と、該凹曲面貼り付け冶具に粘着性シートを押圧する凹曲面押圧装置を使用し、
中央部に所定の曲率と深さを有する凹曲面部と、該凹曲面部の両側に平坦部が形成された上記凹曲面貼り付け冶具の平坦部に上記粘着性シートを接着し、
上記粘着性シートが接着された上記凹曲面貼り付け冶具を、上記凹曲面押圧装置の冶具保持部に取付け、
保持された上記凹曲面貼り付け冶具の上部に昇降可能に位置する上記凹曲面押圧装置の膨張部材保持ユニットを上記凹曲面貼り付け冶具に近接するように下降させ、
上記膨張部材保持ユニットの下面に取付けられた膨張部材を所定の圧力で膨張させて、上記凹曲面貼り付け冶具の平坦部に接着された上記粘着性シートを上記凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部に伸長状態で圧着した後、
上記粘着性シートが伸長状態のままで上記凹曲面貼り付け冶具の上記凹曲面部からの剥がれ具合を測定することを特徴とする凹曲面接着試験方法。
【請求項６】
上記凹曲面貼り付け冶具に上記粘着性シートを接着する際に、
上記凹曲面貼り付け冶具は、上記凹曲面部と上記平坦部を有する冶具本体と、該凹曲面部に対応する凸曲面部を有する曲面矯正保持具と、粘着性シートを接着する試験板とを有するものを使用し、該試験板を上記冶具本体の凹曲面部に位置させて、上記曲面矯正保持具の凸曲面部が上記試験板の両端部を押圧して上記冶具本体の凹曲面部に沿うように上記試験板を押圧して湾曲させ、湾曲した上記試験板を有する上記凹曲面貼り付け冶具の平坦部に上記粘着性シートを接着した後に、
上記膨張部材保持ユニットの下面に取付けられた膨張部材を所定の圧力で膨張させて、上記凹曲面貼り付け冶具の平坦部に接着された上記粘着性シートを上記凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部に沿って伸長状態で湾曲した上記試験板に圧着する請求項５に記載の凹曲面接着試験方法。
【請求項７】
上記膨張部材は、風船状のゴム膜で形成され、風船状の膨張部材に圧力を加えて膨張部材を膨張させ、その膨張圧力で上記粘着性シートを上記冶具本体の凹曲面部又は上記試験板に圧着した請求項５又は請求項６に記載の凹曲面接着試験方法。
【請求項８】
上記膨張部材保持ユニットは、底面に空間部が形成され、該空間部をゴム膜で覆い、上記空間部に圧力を加えて、ゴム被膜を膨張させ、その膨張圧力で上記粘着性シートを上記冶具本体の凹曲面部又は上記試験板に圧着した請求項５又は請求項６に記載の凹曲面接着試験方法。
【請求項９】
上記凹曲面貼り付け冶具に上記粘着性シートを接着する前に、上記粘着性シートの表面に枡目模様を描き、上記凹曲面部に伸長状態で接着した該枡目模様の歪みで、上記粘着性シートの伸びの状態を測定する請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の凹曲面接着試験方法。
【請求項１０】
上記凹曲面貼り付け冶具に接着された上記粘着性シートを上記凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部に圧着した後、所定の温度で所定時間経過した後に、上記粘着性シートの上記凹曲面部からの剥がれ具合を測定する請求項５乃至請求項９のいずれか１項に記載の凹曲面接着試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹曲面に接着する粘着性シートの接着状態を試験する凹曲面接着試験装置及び凹曲面接着試験方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車内装製品等の３次元の曲面を有する製品の表面に、装飾模様や肌触りのよい表皮を有する粘着性シートを接着することが行われている。自動車内装製品は高温状態で使用されることも多く、この場合に、粘着性シートの接着力を試験するには、高温時の接着保持力を示す耐熱クリープ性を試験することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしこの測定方法は、平面状の基材に粘着性シートを接着し、所定時間経過後に一定荷重を掛けて剥離状態を測定する方法である。このため、凹曲面部に粘着性シートを接着して、伸長歪が加わる場合や、粘着性シートが布地であり、その種類により荷重と伸長歪の関係が変化して、それぞれの試料により荷重を変化させる必要がある場合等においては、試験条件の設定が難しく、試験結果と製品の評価との対応関係が必ずしも十分でなかった。そのため、試験結果は単に粘着性シートの相対的な優劣比較にとどまっていた。
【０００４】
また、粘着性シートの接着後の一定歪に対するクリープ性を評価するものもある（例えば、特許文献２参照。）。しかしこの場合には、自動車用の内装部品に使用する布地の粘着性シートのような曲げ応力の小さい粘着性シートでは、ほとんど浮き（剥がれ）が発生することがなく、クリープ性の評価としては充分ではなかった。
さらに、日本工業規格 ＪＩＳＺ ０２３７：２００９「粘着テープ・粘着シート試験方法」があるが、一定荷重の試験方法であり、所定の剥離角度で測定したせん断剥離を測定する方法であり、凹曲面部に使用する粘着テープに評価としては充分ではなかった。
【０００５】
しかしながら、３次元の曲面を有する製品の表面に粘着性シートを接着する場合には、部分的な伸長と収縮が生じて、その伸長と収縮を加味した粘着性シートの接着力を試験することが、実用的には求められていた。特に、凹曲面に粘着性シートを接着する場合における試験において、接着する粘着性シートの押圧、伸長条件等を再現性よく行うことは従来困難であった。
【０００６】
例えば、自動車内装製品の表面には、デザイン性を向上させ、肌触り等を良くするために、ファブリックや装飾模様を有するクッション性のシートを表面に有する粘着性シートを接着しているが、この粘着性シートの評価としては、実際の樹脂製の内装製品の表面に粘着性シートを接着した後に、所定の高温雰囲気中で劣化試験を行い、その後剥離の有無を評価する方法が一般に用いられている。
しかしながら、一般に凹曲面の形状は３次元的に複雑であり、粘着シートの接着時の圧力を定量的に設定することが難しく、伸長歪も複雑であり、評価結果の標準化や規格化が困難であった。また、実際の製品の評価結果を得るために、実際の樹脂製品の基材に粘着性シートを接着して用いるため、試験の手間とコストがかかっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２３８５８２号公報
【特許文献２】特開２００５−３５０６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、粘着性シートが凹曲面に伸長状態で接着された状態における粘着性シートの耐熱性や剥がれ強さ等を確実に試験できる試験装置と試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために請求項１の本発明は、所定の曲率と深さを有する凹曲面に接着する粘着性シートの接着状態を試験する凹曲面接着試験装置において、
凹曲面接着試験装置は、粘着性シートを接着する凹曲面貼り付け冶具と、凹曲面貼り付け冶具に粘着性シートを押圧する凹曲面押圧装置を有し、
凹曲面貼り付け冶具は、中央部に所定の曲率と深さを有する凹曲面部と、凹曲面部の両側に平坦部が形成され、平坦部に粘着性シートが接着可能に形成され、
凹曲面押圧装置は、凹曲面貼り付け冶具を保持する冶具保持部と、保持された凹曲面貼り付け冶具の上部に昇降可能な膨張部材保持ユニットを設け、膨張部材保持ユニットは、下面に膨張可能な軟質部材の膨張部材が取付けられ、膨張部材保持ユニットが凹曲面貼り付け冶具の上部に近接して、膨張部材が所定の圧力で膨張するとともに、凹曲面貼り付け冶具の平坦部に接着された粘着性シートを凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部に圧着可能に形成され、
粘着性シートが伸長状態のままで凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部からの剥がれ具合を測定可能としたことを特徴とする凹曲面接着試験装置である。
【００１０】
請求項１の本発明では、凹曲面貼り付け冶具は、中央部に所定の曲率と深さを有する凹曲面部と、凹曲面部の両側に平坦部が形成され、平坦部に粘着性シートが接着可能に形成されている。このため、平坦部に粘着性シートを接着して凹曲面押圧装置により凹曲面部に粘着性シートを伸長させつつ接着することができる。
【００１１】
凹曲面押圧装置は、凹曲面貼り付け冶具を保持する冶具保持部を有する。このため粘着性シートを接着した凹曲面貼り付け冶具を膨張部材保持ユニットの下に保持して、膨張部材保持ユニットを粘着性シートの上部に置くことができ、膨張部材保持ユニットにより粘着性シートを凹曲面部に押圧することができる。
【００１２】
凹曲面押圧装置の膨張部材保持ユニットは、下面に膨張可能な軟質部材の膨張部材が取付けられ、膨張部材保持ユニットが凹曲面貼り付け冶具の上部に近接して、膨張部材が所定の圧力で膨張するとともに、凹曲面貼り付け冶具の平坦部に接着された粘着性シートを伸長状態で凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部に圧着可能に形成されている。このため、凹曲面貼り付け冶具の平坦部に接着された粘着性シートを、膨張部材が凹曲面部へ所定の圧力で均一に押圧することができ、安定した接着条件で粘着性シートを凹曲面部に接着することができる。
【００１３】
凹曲面部の形状を選択することにより、粘着性シートの伸長率を変化させて、伸長率と剥がれの関係を測定することができる。
その後、粘着性シートが伸長状態の所定の条件のもとで、室温における経時変化や所定の温度における環境負荷をかけた後に、粘着性シートの凹曲面部からの剥がれ具合を測定することができる。このため、粘着性シートをさまざまな条件のもとで、粘着性シートの伸長状態と、接着力を測定することができる。
【００１４】
請求項２の本発明は、凹曲面貼り付け冶具は、凹曲面部と平坦部を有する冶具本体と、凹曲面部に対応する凸曲面部を有する曲面矯正保持具と、粘着性シートを接着する試験板とを有し、試験板を冶具本体の凹曲面部に位置させて、曲面矯正保持具の凸曲面部が試験板の両端部を押圧して、冶具本体の凹曲面部に沿うように試験板の両端部を押圧して湾曲させる構成を有し、平坦部に接着された粘着性シートを試験板に接着可能にした凹曲面接着試験装置である。
【００１５】
請求項２の本発明では、凹曲面貼り付け冶具は、凹曲面部と平坦部を有する冶具本体と、凹曲面部に対応する凸曲面部を有する曲面矯正保持具と、粘着性シートを接着する試験板とを有する。このため、試験板を取り換えることにより、簡単に多数の粘着性シートの接着力を試験することができ、多種類の接着面の試験をすることができ、粘着性シートが接着される凹面部の清浄化も容易である。
【００１６】
試験板を冶具本体の凹曲面部に位置させて、曲面矯正保持具の凸曲面部が試験板の両端部を押圧して、冶具本体の凹曲面部に沿うように試験板の両端部を押圧して湾曲させる構成を有し、平坦部に接着された粘着性シートを試験板に接着可能にした。このため、平板状の試験板を所定の凹曲面部に沿って曲げることができ、予め試験板を所定の凹曲面に曲げて成形する必要がなく、多数多種類の試験板を使用することができる。凹曲面部に沿って湾曲した試験板に伸長状態で粘着性シートを接着することができる。
【００１７】
請求項３の本発明は、膨張部材は、風船状のゴム膜で形成され、風船状の膨張部材に圧力を加えて膨張部材を膨張させ、その膨張圧力で粘着性シートを冶具本体の凹曲面部又は試験板に圧着した凹曲面接着試験装置である。
【００１８】
請求項３の本発明では、膨張部材は、風船状のゴム膜で形成され、風船状の膨張部材に圧力を加えて膨張部材を膨張させ、その膨張圧力で粘着性シートを冶具本体の凹曲面部又は試験板に圧着した。このため、簡単な装置で、粘着性シートを冶具本体の凹曲面部又は試験板の凹曲面に沿って均一な圧力で押圧することができ、均一な条件で接着力を測定することができ、圧力を調整して、所定の圧力で粘着性シートを伸長して、接着することができる。
【００１９】
請求項４の本発明は、膨張部材保持ユニットは、底面に空間部が形成され、空間部をゴム膜で覆い、空間部に圧力を加えて、ゴム膜を膨張させ、その膨張圧力で粘着性シートを冶具本体の凹曲面部又は試験板に圧着した凹曲面接着試験装置である。
【００２０】
請求項４の本発明では、膨張部材保持ユニットは、底面に空間部が形成され、空間部をゴム膜で覆い、空間部に圧力を加えて、ゴム膜を膨張させ、その膨張圧力で粘着性シートを冶具本体の凹曲面部又は試験板に圧着した。このため、ゴム膜を均一に膨張させて、凹曲面に沿って均一な圧力で押圧することができ、所定の圧力で粘着性シートを伸長して、均一な条件で接着力を測定することができる。圧力は、空気圧又は油圧を使用することができる。
【００２１】
請求項５の本発明は、所定の曲率と深さを有する凹曲面に接着する粘着性シートの接着状態を試験する凹曲面接着試験方法において、
凹曲面接着試験方法は、粘着性シートを接着する凹曲面貼り付け冶具と、凹曲面貼り付け冶具に粘着性シートを押圧する凹曲面押圧装置を使用し、
中央部に所定の曲率と深さを有する凹曲面部と、凹曲面部の両側に平坦部が形成された凹曲面貼り付け冶具の平坦部に粘着性シートを接着し、
粘着性シートが接着された凹曲面貼り付け冶具を、凹曲面押圧装置の冶具保持部に取付け、
保持された凹曲面貼り付け冶具の上部に昇降可能に位置する凹曲面押圧装置の膨張部材保持ユニットを凹曲面貼り付け冶具に近接するように下降させ、
膨張部材保持ユニットの下面に取付けられた膨張部材を所定の圧力で膨張させて、凹曲面貼り付け冶具の平坦部に接着された粘着性シートを凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部に伸長状態で圧着した後、
粘着性シートが伸長状態のままで凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部からの剥がれ具合を測定することを特徴とする凹曲面接着試験方法である。
【００２２】
請求項５の本発明では、中央部に所定の曲率と深さを有する凹曲面部と、凹曲面部の両側に平坦部が形成された凹曲面貼り付け冶具の平坦部に粘着性シートを接着し、粘着性シートが接着された凹曲面貼り付け冶具を、凹曲面押圧装置の冶具保持部に取付けた。このため、平坦部に粘着性シートを平板状に接着した後に、粘着性シートを接着した凹曲面貼り付け冶具を凹曲面押圧装置の膨張部材保持ユニットの下に保持して、膨張部材保持ユニットにより粘着性シートを凹曲面部に伸長状態で押圧することができる。
【００２３】
保持された凹曲面貼り付け冶具の上部に昇降可能に位置する凹曲面押圧装置の膨張部材保持ユニットを凹曲面貼り付け冶具に近接するように下降させ、膨張部材保持ユニットの下面に取付けられた膨張部材を所定の圧力で膨張させて、凹曲面貼り付け冶具の平坦部に接着された粘着性シートを凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部に伸長状態で圧着した。このため、凹曲面貼り付け冶具の平坦部に接着された粘着性シートを、膨張部材が凹曲面部の所定の圧力で均一に押圧することができ、安定した接着条件で粘着性シートを凹曲面部に接着することができる。
【００２４】
凹曲面部の形状を選択することにより、粘着性シートの伸長率を変化させて、伸長率と剥がれの関係を測定することができる。
その後、粘着性シートが伸長状態の所定の条件のもとで、室温における経時変化や所定の温度における環境負荷をかけた後に、粘着性シートの凹曲面部からの剥がれ具合を測定することができる。このため、粘着性シートをさまざまな条件のもとで、粘着性シートの伸長状態と、接着力を測定することができる。
その後、耐熱試験等の所定の条件のもとで粘着性シートの凹曲面部からの剥がれ具合を測定することができ、粘着性シートの伸長度合いと、接着力を測定することができる。
【００２５】
請求項６の本発明は、凹曲面貼り付け冶具に粘着性シートを接着する際に、
凹曲面貼り付け冶具は、凹曲面部と平坦部を有する冶具本体と、凹曲面部に対応する凸曲面部を有する曲面矯正保持具と、粘着性シートを接着する試験板とを有するものを使用し、試験板を冶具本体の凹曲面部に位置させて、曲面矯正保持具の凸曲面部が試験板の両端部を押圧して冶具本体の凹曲面部に沿うように試験板を押圧して湾曲させ、湾曲した試験板を有する凹曲面貼り付け冶具の平坦部に粘着性シートを接着した後に、
膨張部材保持ユニットの下面に取付けられた膨張部材を所定の圧力で膨張させて、凹曲面貼り付け冶具の平坦部に接着された粘着性シートを凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部に沿って伸長状態で湾曲した試験板に圧着する凹曲面接着試験方法である。
【００２６】
請求項６の本発明では、凹曲面貼り付け冶具は、凹曲面部と平坦部を有する冶具本体と、凹曲面部に対応する凸曲面部を有する曲面矯正保持具と、粘着性シートを接着する試験板とを有するものを使用する。このため、試験板を取り換えることにより、簡単に多数の粘着性シートの接着力を試験することができ、多種類の接着面の試験をすることができ、粘着性シートが接着される凹面部の清浄化も容易である。
【００２７】
試験板を冶具本体の凹曲面部に位置させて、曲面矯正保持具の凸曲面部が試験板の両端部を押圧して冶具本体の凹曲面部に沿うように試験板を押圧して湾曲させ、湾曲した試験板を有する凹曲面貼り付け冶具の平坦部に粘着性シートを接着した。このため、平板状の試験板を所定の凹曲面部に沿って曲げることができ、予め試験板を所定の凹曲面に曲げる必要がなく、多数多種類の試験板を使用することができる。
【００２８】
試験板を冶具本体の凹曲面部に位置させて、曲面矯正保持具の凸曲面部が試験板の両端部を押圧して、冶具本体の凹曲面部に沿うように試験板の両端部を押圧して湾曲させることができ、平坦部に接着された粘着性シートを試験板に接着した。このため、平板状の試験板を所定の凹曲面部に沿って曲げることができ、予め試験板を所定の凹曲面に曲げて成形する必要がなく、多数多種類の試験板を使用することができる。凹曲面部に沿って湾曲した試験板に伸長状態で粘着性シートを接着することができる。
【００２９】
膨張部材保持ユニットの下面に取付けられた膨張部材を所定の圧力で膨張させて、凹曲面貼り付け冶具の平坦部に接着された粘着性シートを凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部に沿って伸長状態で湾曲した試験板に圧着する。このため、このため、凹曲面貼り付け冶具の平坦部に接着された粘着性シートを、膨張部材が凹曲面部へ所定の圧力で均一に押圧することができ、安定した接着条件で粘着性シートを凹曲面部に接着することができる。
【００３０】
請求項７の本発明は、膨張部材は、風船状のゴム膜で形成され、風船状の膨張部材に圧力を加えて膨張部材を膨張させ、その膨張圧力で粘着性シートを冶具本体の凹曲面部又は試験板に圧着した凹曲面接着試験方法である。
【００３１】
請求項７の本発明では、膨張部材は、風船状のゴム膜で形成され、風船状の膨張部材に圧力を加えて膨張部材を膨張させ、その膨張圧力で粘着性シートを冶具本体の凹曲面部又は試験板に圧着した。このため、風船状のゴム膜で、粘着性シートを冶具本体の凹曲面部又は試験板の凹曲面に沿って均一な圧力で押圧することができ、均一な条件で接着力を測定することができる。圧力を調整して、所定の圧力で粘着性シートを伸長して、接着することができる。
【００３２】
請求項８の本発明は、膨張部材保持ユニットは、底面に空間部が形成され、空間部をゴム膜で覆い、空間部に圧力を加えて、ゴム被膜を膨張させ、その膨張圧力で粘着性シートを冶具本体の凹曲面部又は試験板に圧着した凹曲面接着試験方法である。
【００３３】
請求項８の本発明では、膨張部材保持ユニットは、底面に空間部が形成され、空間部をゴム膜で覆い、空間部に圧力を加えて、ゴム被膜を膨張させ、その膨張圧力で粘着性シートを冶具本体の凹曲面部又は試験板に圧着した。このため、ゴム膜を均一に膨張させて、凹曲面に沿って均一な圧力で押圧することができ、所定の圧力で粘着性シートを伸長して、均一な条件で接着力を測定することができる。
【００３４】
請求項９の本発明は、凹曲面貼り付け冶具に粘着性シートを接着する前に、粘着性シートの表面に枡目模様を描き、凹曲面部に伸長状態で接着した枡目模様の歪みで、粘着性シートの伸びの状態を測定する凹曲面接着試験方法である。
【００３５】
請求項９の本発明では、凹曲面貼り付け冶具に粘着性シートを接着する前に、粘着性シートの表面に枡目模様を描き、凹曲面部に伸長状態で接着した枡目模様の歪みで、粘着性シートの伸びの状態を測定する。このため、粘着性シートを凹曲面貼り付け冶具に接着したときに、枡目模様の変化で粘着性シートの各部分の伸長を測定することができるとともに、接着後、剥離した枡目の数を数えることにより、接着強度を測定することができる。
【００３６】
請求項１０の本発明は、凹曲面貼り付け冶具に接着された粘着性シートを凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部に圧着した後、所定の温度で所定時間経過した後に、粘着性シートの凹曲面部からの剥がれ具合を測定する凹曲面接着試験方法である。
【００３７】
請求項１０の本発明では、凹曲面貼り付け冶具に接着された粘着性シートを凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部に圧着した後、所定の温度で所定時間静置した後に、粘着性シートの凹曲面部からの剥がれ具合を測定する。このため、経時変化や熱劣化後の接着強度の測定を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、膨張部材保持ユニットの膨張部材が所定の圧力で膨張することにより、凹曲面貼り付け冶具に接着された粘着性シートを伸長状態で凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部に圧着するため、凹曲面貼り付け冶具の平坦部に接着された粘着性シートを、膨張部材が凹曲面部へ所定の圧力で均一に押圧することができ、安定した接着条件で粘着性シートを凹曲面部に接着することができる。また、耐熱試験等の所定の条件のもとで伸長状態で粘着性シートの凹曲面部からの剥がれ具合を測定することができ、粘着性シートの伸長状態と、接着力を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態を示すもので、凹曲面接着試験装置の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すもので、凹曲面接着試験装置の側面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示すもので、凹曲面貼り付け冶具の分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態を示すもので、凹曲面貼り付け冶具に試験板を取り付けた状態の斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態を示すもので、凹曲面貼り付け冶具の平坦部に粘着性シートを張り付けた状態の斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態を示すもので、凹曲面押圧装置の膨張部材保持ユニットが凹曲面貼り付け冶具の上部に近接した状態の正面図である。
【図７】本発明の実施の形態を示すもので、凹曲面押圧装置の膨張部材保持ユニットの膨張部材が膨らんで凹曲面貼り付け冶具に密着した状態の正面図である。
【図８】本発明の実施の形態を示すもので、凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態を示すもので、凹曲面貼り付け冶具の平坦部に粘着性シートを張り付けた状態の部分斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態を示すもので、凹曲面貼り付け冶具の凹曲面部に粘着性シートが接着された状態の部分斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明の実施の形態を図１〜図１０に基づき説明する。
まず、凹曲面接着試験装置１について説明し、その後、凹曲面接着試験装置１を使用した凹曲面接着試験方法について説明する。
凹曲面接着試験装置１は、凹曲面押圧装置１０と凹曲面貼り付け冶具３０から構成される。凹曲面貼り付け冶具３０を先に説明し、その後、凹曲面押圧装置１０ついて説明する。
【００４１】
凹曲面貼り付け冶具３０は、図３に示すように、長方形のブロック状の冶具本体３１を有する。冶具本体３１は、中央部に横方向に連続して所定の曲率と深さの溝を有する凹曲面部３２と、凹曲面部３２の両側に水平方向に平坦な平坦部３３が形成されている。後述するように、平坦部３３に粘着性シート５０の両端部が平板状に接着可能に形成されている。
この凹曲面部３２に直接、粘着性シート５０の中央部を押圧して接着することも、後述する試験板４０に粘着性シート５０を接着することもできる。
【００４２】
試験板４０を使用する場合には、図３に示すように、凹曲面貼り付け冶具３０は、凹曲面部３２と平坦部３３を有する冶具本体３１と、曲面矯正保持具３５を使用する。曲面矯正保持具３５は、凹曲面部３２に対応する凸曲面部３６を有して、溝状の凹曲面部３２の左右の両端部に取り付けられるように２個使用される。
【００４３】
試験板４０を取り付けるには、まず試験板４０を凸曲面部３６の下に置き、試験板４０の両側部を２個の曲面矯正保持具３５の凸曲面部３６で押圧する。そして、曲面矯正保持具３５の両端に形成された保持具ボルト孔３７にボルト３８を挿入して、冶具本体３１の平坦部３３の対応する箇所に設けられた本体ボルト孔３４にボルト３８をねじ込んで固定する。そうすると、図４に示すように、曲面矯正保持具３５で押圧固定された試験板４０は、冶具本体３１の凹曲面部３２に沿うように湾曲することができる。
【００４４】
このようにして、平板状の試験板４０を湾曲させることができ、試験板４０を取り換えることにより、簡単に多数の粘着性シート５０の接着力を試験することができる。そのため多種類の試験板４０を準備すれば、容易に多種類の接着面の試験をすることができる。また、粘着性シート５０が直接凹曲面部３２に接着されないため接着される面の清浄化も容易である。試験板４０は、実施の製品において粘着性シート５０が接着される基材と同じ材料を使用することにより、実施の製品としての評価をすることができる。
【００４５】
つぎに、凹曲面押圧装置１０について説明する。図１と図２に示すように、凹曲面押圧装置１０は、凹曲面貼り付け冶具３０を保持する冶具保持部１７ａと、保持された凹曲面貼り付け冶具３０の上部に昇降可能な膨張部材保持ユニット２０を有する。
冶具保持部１７ａは、凹曲面押圧装置１０の下部に設けられた凹曲面押圧装置台部１７の中央付近に設けられて、後述する膨張部材保持ユニット２０の真下に位置する。ネジ、バンド、留め具等により、冶具保持部１７ａに凹曲面貼り付け冶具３０が固定される。このため粘着性シート５０を接着した凹曲面貼り付け冶具３０を保持して、膨張部材保持ユニット２０により粘着性シート５０を押圧することができる。
【００４６】
凹曲面押圧装置台部１７には、支柱１７Ｃが取付けられ、支柱１７Ｃにエアシリンダ１３が取り付けられて、エアシリンダ１３の先端には、膨張部材保持ユニット２０が上下方向に昇降可能に取り付けられている。
エアシリンダ１３にエアを送付するため、エアシリンダ用レギュレータ１１とエアシリンダ用電磁弁１２が取り付けられて、これらをエアホースで連結している。なお、空気圧ではなく油圧で駆動することも可能である。
【００４７】
膨張部材保持ユニット２０の先端には、膨張部材であるゴム膜２１が取り付けられている。ゴム膜２１を空気圧で膨らませるために、膨張部材用レギュレータ１４と、膨張部材用供給圧力ゲージ１６と、膨張部材用電磁弁１５が取り付けられている。これらをエアホースで連結して、ゴム膜２１を所定の圧力で膨張可能にしている。なお上記と同様に、空気圧ではなく油圧で駆動することも可能である。
なお、背面板１７ｂには、凹曲面押圧装置１０を駆動する制御板１８やスイッチボックス１９が設けられている。
【００４８】
膨張部材保持ユニット２０の先端には、ゴム膜２１との間の底面に空間部２３を形成することができる。この場合には、空間部２３をゴム膜２１で覆い、空間部２３に空気圧力又は油圧を加えて、ゴム膜２１を膨張させ、その膨張圧力で粘着性シート５０を冶具本体３１の凹曲面部３２又は試験板４０に圧着することができる。空気圧又は油圧でゴム膜２１を均一に膨張させることができ、凹曲面部３２又は試験板４０の凹曲面に沿って均一な圧力で粘着性シート５０を押圧することができ、所定の圧力で粘着性シート５０を伸長して、均一な条件で接着させることができる。
【００４９】
膨張部材保持ユニット２０の膨張可能な軟質部材の膨張部材であるゴム膜２１は、ゴム膜２１が所定の圧力で膨張するとともに、凹曲面貼り付け冶具３０の平坦部３３に両端部が接着された粘着性シート５０の中央部を凹曲面貼り付け冶具３０の凹曲面部３２に圧着する。このため、凹曲面貼り付け冶具３０の平坦部３３に接着された粘着性シート５０を、ゴム膜２１が凹曲面部３２の所定の圧力で均一に押圧することができ、安定した接着条件で粘着性シート５０を伸長させて凹曲面部３２に接着することができる。
【００５０】
次に、凹曲面押圧装置１０と凹曲面貼り付け冶具３０を使用した、粘着性シート５０の凹曲面部３２からの剥がれ具合を測定する凹曲面接着試験方法について説明する。
まず、凹曲面貼り付け冶具３０の平坦部３３に粘着性シート５０の両端部を張り付ける。凹曲面貼り付け冶具３０は、図３に示すように試験板４０を使用する場合を例にとり説明するが、試験板４０を使用せず、直接粘着性シート５０を凹曲面貼り付け冶具３０の凹曲面部３２に接着する場合でも同様に使用することができる。
【００５１】
まず、凹曲面貼り付け冶具３０の冶具本体３１に試験板４０を取り付ける。試験板４０を冶具本体３１の凹曲面部３２の上に置き、２個の曲面矯正保持具３５の凸曲面部３６で試験板４０の側端部を押圧して、曲面矯正保持具３５を冶具本体３１に、ボルト３８で固定する。それにより、図４に示すように、試験板４０を凹曲面部３２の曲面に沿って撓ませる。このため、粘着性シート５０が接着される試験板４０を取り換えることにより、接着面の清浄化が容易となり、簡単に多数の粘着性シート５０の接着力を試験することができ、多種類の接着面の試験をすることができる。粘着性シート５０が実際に接着される製品と同じ材料を選択することができる。
【００５２】
次に、凹曲面貼り付け冶具３０の平坦部３３に粘着性シート５０の両端部を接着する。図５に示すように、冶具本体３１の凹曲面部３２を跨いで、その両側の平坦部３３に平板状に粘着性シート５０を接着する。このとき、粘着性シート５０の表面には、図９に示すように、枡目模様５１を描いて、この枡目模様５１を有する粘着性シート５０を接着することができる。
【００５３】
次に、図１及び図２に示すように、粘着性シート５０を接着した凹曲面貼り付け冶具３０を凹曲面押圧装置１０に取付ける。凹曲面貼り付け冶具３０は、凹曲面押圧装置１０の冶具保持部１７ａにより固定される。そうすると、図６に示すように、凹曲面貼り付け冶具３０の粘着性シート５０は、凹曲面押圧装置１０の膨張部材保持ユニット２０の真下に位置することができる。
【００５４】
次に、スイッチボックス１９のスイッチを押すと、エアシリンダ用電磁弁１２が開き、エアシリンダ用レギュレータ１１を経由して、エアシリンダ１３に空気が流入し、エアシリンダ１３に取付けられた膨張部材保持ユニット２０が下降して、凹曲面貼り付け冶具３０に接触して止まる。停止した後、膨張部材保持ユニット２０の下面に取付けられた膨張部材であるゴム膜２１が凹曲面貼り付け冶具３０に接着された粘着性シート５０の上部に近接する。なお、膨張部材保持ユニット２０の昇降は、空気圧のみではなく、油圧により行うこともできる。
【００５５】
次に、膨張部材用電磁弁１５が開き、膨張部材用レギュレータ１４を経由して、図７に示すように、エアパイプ２２から風船状のゴム膜２１の内面に空気が流入し、ゴム膜２１が膨張する。
このとき、上述のように膨張部材保持ユニット２０の底面に空間部２３を形成することができる。この場合には、空間部２３をゴム膜２１で覆い、空間部２３に空気圧力を加えて、ゴム膜２１を膨張させることができる。このため、ゴム膜２１を均一に膨張させることができる。
なお、ゴム膜２１の膨張は、空気圧のみではなく、油圧により行うこともできる。
また、膨張部材であるゴム膜２１は、ゴム以外の弾力的に膨張・収縮可能な材料を使用することができる。
【００５６】
ゴム膜２１の膨張圧力で、粘着性シート５０の中央部を冶具本体３１の凹曲面状に曲げられた試験板４０に圧着する。試験板４０を使用しない場合には、冶具本体３１の凹曲面部３２に粘着性シート５０を直接接着する。ゴム膜２１の膨張圧力で粘着性シート５０を試験板４０の凹曲面に沿って均一な圧力で押圧することができる。所定の圧力で粘着性シート５０を伸長して、均一な条件で接着されることができるため、接着した粘着性シート５０の接着力（剥離状態）を測定することができる。
【００５７】
このとき、ゴム膜２１に加わる圧力を精密に制御するため、膨張部材用レギュレータ１４は精密な制御ができるものを使用し、供給圧力は、膨張部材用供給圧力ゲージ１６により制御している。
粘着性シート５０の表面に枡目模様５１を描いた場合には、図１０に示すように、ゴム膜２１により接着された粘着性シート５０は、試験板４０の凹曲面の表面に伸長されて接着するが、枡目模様５１の伸びを測定することにより、どの部分がどの程度伸長されているか測定することができる。
【００５８】
粘着性シート５０の伸長率は、冶具本体３１の凹曲面部３２の形状を選択することにより自由に設定することができる。
本実施の形態では、粘着性シート５０の伸長率が、２０％、３０％及び４０％の場合について測定した。粘着性シート５０の伸長率は、図８に示すように、粘着性シート５０の元の長さ（凹曲面部３２上の直線距離）であるＬｏと、伸長後の長さ（凹曲面部３２の円弧長さ）で角度ω(ラジアン）とすれば、粘着性シート５０に加わる伸長率はＬ／Ｌｏであある。円の半径をｒ、両端部からの凹曲面部３２の最大深さＤとすれば、下記の式１から式３の関係にあり、所定の伸長率Ｌ／Ｌｏを設定すれば、式1から円弧の凹曲面部角度が求めことができる。
直線距離Loを設定すれば式２により円の半径を求め、最大深さＤは式３により求めることができる。
【００５９】
Ｌ／Ｌｏ＝θ・ｓｉｎθ  （ここでθ＝ω／２）    式１
ｒ＝（Ｌｏ/２）／ｓｉｎθ                       式２
Ｄ＝ｒ・（１−ｃｏｓθ）                        式３
このようにして、所定の深さと、曲率を有する凹曲面部３２を多種類用意することにより、異なった伸長率における粘着性シート５０の接着力を測定することができる。
【００６０】
次に、凹曲面貼り付け冶具３０の試験板４０に接着された粘着性シート５０を、所定の温度で所定時間静置した後に、粘着性シート５０の試験板４０又は凹曲面部３２からの剥がれ具合を測定する。本実施の形態では、常温（２３℃）２４時間養生して、その後８０℃の雰囲気中で２４時間静置して、その剥離強さを測定した。このため、経時変化や熱劣化後の接着強度の測定を容易にすることができる。
【００６１】
なお、本実施の形態においては、８０℃の雰囲気中における剥離強さを測定したが、粘着性シート５０を接着した凹曲面貼り付け冶具３０を、雰囲気温度を変えたところに置くのみで、各種の条件で測定することができる。これにより、粘着性シート５０の接着力を室温から低温或いは高温の状態で劣化試験を行うことができる。
粘着性シート５０の表面に枡目模様５１を描いた場合には、剥離した枡目の数を数えることで、剥がれ状態と剥離強さを測定することができる。
また、凹曲面部３２に接着された粘着性シート５０の端部を引っ張り、凹曲面部３２からの剥離力を測定することもできる。
【符号の説明】
【００６２】
１    凹曲面接着試験装置
１０  凹曲面押圧装置
２０  膨張部材保持ユニット
２１  ゴム膜（膨張部材）
３０  凹曲面貼り付け冶具
３１  冶具本体
３２  凹曲面部
３３  平坦部
３５  曲面矯正保持具
４０  試験板
５０  粘着性シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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