(57)【要約】【課題】基材の表面の接着性をより一層高めるための表面改質処理の処理強度を定めることを可能とする表面改質処理の処理強度検査方法を提供する。【解決手段】上記処理強度検査方法では、表面改質処理が施された基材１の表面１ａに粘着テープ２を貼り付け、その後に粘着テープ２を基材１の表面１ａから引き剥がすとともに引き剥がしに要する力を測定し、その力の大きさに基づき上記表面改質処理の処理強度の評価が行われる。同方法については、基材１の表面１ａの接着性を高めるための表面改質処理の処理強度を定める際に行われる。詳しくは、処理強度の異なる表面改質処理を表面１ａに施した複数の基材１を用意し、基材１毎に粘着テープ２の貼り付け及び引き剥がしに要する力の測定が行われる。そして、上記力が最も大きい基材１に対し施された表面改質処理の処理強度に基づき、基材１の表面１ａの接着性を高めるための表面改質処理の処理強度が定められる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に対し接着性を高めるための官能基を生じさせることを目的に施される表面改質処理に関して、その表面改質処理の処理強度を評価する表面改質処理の処理強度検査方法であって、
表面改質処理が施された基材の表面に粘着テープを貼り付け、その後に粘着テープを基材の表面から引き剥がすとともに、その引き剥がしに要する力の大きさを測定し、同測定した力の大きさに基づき前記表面改質処理の処理強度を評価することを特徴とする表面改質処理の処理強度検査方法。
【請求項２】
前記粘着テープは、その粘着剤としてアクリル系粘着剤が用いられているものである請求項１に記載の表面改質処理の処理強度検査方法。
【請求項３】
前記アクリル系粘着剤には、全体の重量に対し、１０〜２０％の重量を有するポリアクリル酸が含まれている請求項２に記載の表面改質処理の処理強度検査方法。
【請求項４】
前記粘着テープの粘着剤に関しては、自動車用部品の塗装面に貼り付けられた前記粘着テープを同塗装面から引き剥がす際に要する力を前記粘着テープの幅で除算した値を同粘着テープの剥離強度とした場合に、その剥離強度が５Ｎ／ｃｍ以下となるものが用いられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の表面改質処理の処理強度検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面改質処理の処理強度検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用部品等においては、製造コストを低減するためにポリプロピレン等の樹脂が材料として用いられている。ただし、樹脂を材料とした部品においては、金属等を材料とした部品と比較して表面の接着性が低いため、部品同士の接着や部品の表面に対する塗装に難がある。このため、樹脂製部品の基材の表面には、接着性を高めるための官能基を生じさせる表面改質処理、例えばプラズマ処理、コロナ処理、及びＵＶ照射といった処理が施される。基材の表面の接着性については、表面改質処理の処理強度に応じて変化する。ちなみに、表面改質処理の処理強度は、同処理の処理時間を長くしたり処理回数を多くしたりするほど強くなる。
【０００３】
ところで、基材の表面の接着性が部品同士の接着や表面に対する塗装を良好に行えるレベルとなるよう表面改質処理を施す際には、そのことを実現するうえでの表面改質処理の適切な処理強度を定めなければならない。ここで、上記表面改質処理においては、基本的には処理強度が強くなるほど基材の表面の接着性が高くなる傾向があるが、処理強度が強くなりすぎると基材の表面の接着性が低くなることが本願出願人によって確認されている。また、上記表面改質処理においては、実施に要するエネルギの節約の観点から、処理強度を可能な限り弱くすることが望まれている。
【０００４】
上述したことを考慮したうえで、表面改質処理における上記適切な処理強度を定めるため、次のような手順で表面改質処理の処理強度検査が行われる。すなわち、処理強度の異なる表面改質処理を表面に施した複数の基材を用意し、それら基材の表面に対し試液を落下させたり塗りつけたりする。ここで、基材の表面上における試液の弾き具合に関しては、表面改質処理の処理強度が強くなるほど弱くなるため、基材の表面上における試液の弾き具合を目視したり計測したりすることにより、基材の表面において必要な接着性が得られているかどうか、各基材での表面改質処理の処理強度を評価することができる。そして、基材の表面において必要な接着性が得られる程度の試液の弾き具合となっている基材のうち、表面改質処理の処理強度が最も弱いものを選び、その基材に対する表面改質処理の処理強度を、上記適切な処理強度として部品の製造時に行う表面改質処理の処理強度に設定する。
【０００５】
ちなみに、特許文献１には、貼り合わせウェーハにおける貼り合わせ界面の貼り合わせ不良部分を検出するためのピーリング検査について開示されている。このピーリング検査は、貼り合わせウェーハに対し粘着テープを貼り付けた後に同粘着テープを剥離し、そのときに粘着テープに対しウェーハが付着した場合、そのことに基づいて貼り合わせ界面における貼り合わせ不良が生じたことを検出できるようにしたものである。しかし、こうしたピーリング検査は、貼り合わせウェーハにおける貼り合わせ界面の貼り合わせ不良部分を検出するためのものであって、上述したような処理強度検査とは検査の対象及び検査の目的が全く異なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−４２４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記基材の表面の接着性については更なる改善が求められており、そうした要求に対応して接着性を高める目的で上記基材に施される表面改質処理の処理強度を強めることが考えられる。しかし、表面改質処理の処理強度を強め過ぎると、逆に接着性が低くなることは上述したとおりであり、表面改質処理における適切な処理強度を定める際に行われる上記処理強度検査では、接着性を高めるうえで表面改質処理の処理強度をどの程度まで強めることができるのか、見極めることが難しい。これは、上記処理強度検査においては、表面改質処理の処理強度を強くすればするほど、基材の表面上における試液の弾き具合が弱くなってゆくだけであり、その試液の弾き具合からは処理強度を強くする側についての限界が分からないためである。従って、上記処理強度検査では、基材の表面の接着性を更に高めることが可能な処理強度を定めることができず、その接着性を更に高めたいという上記要求に対応することができなかった。
【０００８】
本発明の目的は、基材の表面の接着性をより一層高めるための表面改質処理の処理強度を定めることを可能とする表面改質処理の処理強度検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する表面改質処理の処理強度検査方法は、基材の表面に対し接着性を高めるための官能基を生じさせることを目的に施される表面改質処理に関して適用されるものであって、そうした表面改質処理の処理強度を評価するために行われる。詳しくは、上記処理強度検査方法では、表面改質処理が施された基材の表面に粘着テープを貼り付け、その後に粘着テープを基材の表面から引き剥がすとともに、その引き剥がしに要する力の大きさを測定し、同測定した力の大きさに基づき上記表面改質処理の処理強度を評価する。
【００１０】
上記処理強度検査方法については、基材の表面の接着性を高めるための表面改質処理の処理強度を定める際に行われる。詳しくは、処理強度の異なる表面改質処理を表面に施した複数の基材を用意し、それら基材の表面にそれぞれ粘着テープを貼り付ける。その後、各基材の表面に貼り付けられた粘着テープをそれぞれ基材の表面から引き剥がすとともに、その引き剥がしに要する力の大きさを各基材毎に測定する。基材の表面から粘着テープを引き剥がすために要する力は同表面の接着性に対応しており、上記力が大きいほど表面の接着性が高いことを意味しているため、上記力の大きさに基づき表面改質処理の処理強度（基材の表面の接着性に対応）を評価することができる。そして、粘着テープの引き剥がしに要する上記力が最も大きい基材に対して施された表面改質処理の処理強度に基づき、基材の表面の接着性を高めるための表面改質処理にとっての適切な処理強度、言い換えれば基材の表面の接着性をより一層高めるための表面改質処理の処理強度を定めることができる。
【００１１】
上記表面改質処理の処理強度検査方法において、上記粘着テープは、その粘着剤としてアクリル系粘着剤が用いられているものとすることが考えられる。
上記アクリル系粘着剤は、全体の重量に対し、１０〜２０％の重量を有するポリアクリル酸が含まれているものとすることが考えられる。
【００１２】
上記粘着テープの粘着剤に関しては、自動車用部品の塗装面に貼り付けられた粘着テープを同塗装面から引き剥がす際に要する力を粘着テープの幅で除算した値を同粘着テープの剥離強度とした場合に、その剥離強度が５Ｎ／ｃｍ以下となるものを用いることが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】基材の表面に対する表面改質処理の処理強度の変化に対する同表面の接着性の変化を示すグラフ。
【図２】上記表面改質処理の処理強度検査方法を実施する際の基材及び粘着テープを示す側面図。
【図３】表面改質処理の処理強度を定める際の上記処理強度検査方法の実施態様を示す略図。
【図４】粘着テープの粘着剤についての評価試験の試験結果を示すグラフ。
【図５】粘着テープのアクリル系粘着剤に含まれる成分と粘着テープを基材から引き剥がすために要する力との関係を調べる試験で用いられる粘着テープＸ１〜Ｘ４の上記アクリル系粘着剤の成分を示す表。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、上記試験で用いられる粘着テープＸ１についての試験結果を示すグラフ。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、上記試験で用いられる粘着テープＸ２についての試験結果を示すグラフ。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、上記試験で用いられる粘着テープＸ３についての試験結果を示すグラフ。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、上記試験で用いられる粘着テープＸ４についての試験結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、表面改質処理の処理強度検査方法の一実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
自動車用部品において、同部品の基材が例えばポリプロピレンといった樹脂によって形成されている場合には、基材の表面における接着性が低いことから部品同士の接着や部品の表面に対する塗装が行いにくくなるため、上記基材の表面に対し接着性を高めるための官能基を生じさせる表面改質処理が施される。
【００１５】
なお、こうした表面改質処理としては、プラズマ処理、コロナ処理、及びＵＶ照射といった処理があげられる。上記表面改質処理では、基本的には処理時間を長くしたり処理回数を多くしたりして処理強度を強くするほど基材の表面の接着性が高くなる傾向があるが、処理強度が強くなりすぎると逆に基材の表面の接着性が低くなる傾向がある。
【００１６】
図１は、基材の表面に対する表面改質処理の処理強度の変化に対する同表面の接着性の変化を示している。図１から分かるように、表面改質処理の処理強度が弱い領域Ａ１においては同処理強度が強くなるほど基材の表面の接着性が強くなる一方、処理強度が強い領域Ａ３においては同処理強度が強くなるほど基材の表面の接着性が弱くなる。更に、表面改質処理の処理強度が上記領域Ａ１と上記領域Ａ３の間の領域Ａ２においては、処理強度の変化に対し、基材の表面の接着性のピークが生じるようになる。
【００１７】
基材の表面の接着性が部品同士の接着や部品の表面に対する塗装を良好に行えるレベルとなるよう表面改質処理を施す際には、そのことを実現し得るよう表面改質処理の処理強度を定めなければならない。そして、近年では基材の表面の接着性について更なる改善が求められており、そうした要求に対応できるように上記表面改質処理の処理強度を適切な処理強度に設定する必要が生じている。詳しくは、上記表面改質処理の処理強度を、基材の表面の接着性が図１の領域Ａ２内のピークを含む所定範囲内に入る処理強度に設定する必要が生じている。このように表面改質処理の処理強度を上記適切な処理強度に設定するため、次のような表面改質処理の処理強度検査方法が行われる。
【００１８】
図２に示すように、上記処理強度検査方法では、表面改質処理が施された基材１の表面１ａに粘着テープ２を貼り付け、その後に粘着テープ２を基材の表面１ａから引き剥がすとともに、その引き剥がしに要する力の大きさを測定し、同測定した力の大きさに基づき上記表面改質処理の処理強度を評価する。そして、こうした処理強度検査方法を用いて、次のように基材１の表面１ａの接着性を高めるための表面改質処理の処理強度を定めることが行われる。
【００１９】
詳しくは、図３に示すように、処理強度の異なる表面改質処理を表面に施した複数の基材１を用意する。ちなみに、基材１の表面における上記表面改質処理による処理部分は、図３に二点鎖線で示すように互いに平行となる複数の帯状をなす。そして、それら複数の帯状をなす上記処理部分と交差するように粘着テープ２を各基材１の表面１ａにそれぞれ貼り付ける。その後、各基材１の表面１ａに貼り付けられた粘着テープ２をそれぞれ基材１の表面１ａから引き剥がすとともに、その引き剥がしに要する力の大きさを各基材１毎に測定する。基材１の表面１ａから粘着テープ２を引き剥がすために要する力は同表面１ａの接着性に対応しており、上記力が大きいほど表面１ａの接着性が高いことを意味しているため、上記力の大きさに基づき表面改質処理の処理強度（基材１の表面の接着性に対応）を評価することができる。そして、粘着テープ２の引き剥がしに要する上記力が最も大きい基材１に対して施された表面改質処理の処理強度に基づき、基材１の表面１ａの接着性を高めるための表面改質処理にとっての適切な処理強度、言い換えれば表面１ａの接着性を図１の領域Ａ２におけるピーク又はその近傍のレベルとし得る表面改質処理の処理強度を定めることができる。
【００２０】
次に、上記処理強度検査方法で用いられる粘着テープ２について説明する。
粘着テープ２は、その粘着剤としてアクリル系粘着剤が用いられている。そして、このアクリル系粘着剤は、全体の重量に対し、１０〜２０％の重量を有するポリアクリル酸が含まれている。また、粘着テープ２の粘着剤に関しては、自動車用部品の塗装面に貼り付けられた粘着テープ２を同塗装面から引き剥がす際に要する力を粘着テープ２の幅で除算した値を同粘着テープの剥離強度とした場合に、その剥離強度が５Ｎ／ｃｍ以下となるものを用いている。
【００２１】
図４は、粘着テープの粘着剤についての評価試験の試験結果を示している。
この試験では、表面改質処理を施していない基材から粘着テープを引き剥がすために要する力（接着力Ｎ１）と、表面改質処理を施した基材から粘着テープを引き剥がすために要する力（接着力Ｎ２）とを測定し、接着力Ｎ１に対する接着力Ｎ２の変化率（増加率）を算出する。そして、粘着テープの粘着剤をゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、及びシリコン系粘着と変えてゆき、それぞれの粘着剤での上記変化率を算出した結果が図４に示されている。図４から分かるように、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、及びシリコン系粘着材のうち、アクリル系粘着剤を用いたとき上記変化率が最も高くなっている。こうした試験結果を踏まえて、上記処理強度検査方法で用いられる粘着テープ２の粘着剤として、アクリル系粘着剤が選択されている。
【００２２】
図５〜図８と図９とはそれぞれ、粘着テープの粘着剤としてアクリル系粘着剤を選択した場合の同アクリル系粘着剤に含まれる成分と粘着テープを基材から引き剥がすために要する力との関係を調べる試験において、同試験に用いられる各粘着テープにおけるアクリル系粘着材の成分、及び、同試験の試験結果を示している。
【００２３】
この試験では、図５に示すように成分の異なるアクリル系粘着剤を有する複数の粘着テープＸ１〜Ｘ４が用意される。図５から分かるように、粘着テープＸ１〜Ｘ４の粘着剤はそれぞれ以下の成分が含まれている。すなわち、粘着テープＸ１の粘着剤は、全体の重量に対し、４％の重量を有するポリアクリル酸、２％の重量を有するポリヒドロキシエチルアクリレート、及び、０．１％の重量を有するポリアクリロニトリルが含まれている。粘着テープＸ２の粘着剤は、全体の重量に対し、４％の重量を有するポリアクリル酸、１％の重量を有するポリヒドロキシエチルアクリレート、及び、９％の重量を有するポリアクリロニトリルが含まれている。粘着テープＸ３の粘着剤は、全体の重量に対し、１０％の重量を有するポリアクリル酸、３％の重量を有するポリヒドロキシエチルアクリレート、及び、０．１％の重量を有するポリアクリロニトリルが含まれている。粘着テープＸ４の粘着剤は、全体の重量に対し、１９％の重量を有するポリアクリル酸、２％の重量を有するポリヒドロキシエチルアクリレート、及び、０．１％の重量を有するポリアクリロニトリルが含まれている。
【００２４】
粘着テープＸ１〜Ｘ４の粘着剤は、上述した剥離強度が５Ｎ／ｃｍ以下となるように調整される。そして、各粘着テープＸ１〜Ｘ４を表面改質処理を施していない基材と表面改質処理を施した基材とに貼り付け、それら基材から粘着テープＸ１〜Ｘ４を引き剥がすための力を測定する。なお、図６（ａ）、図７（ａ）、図８（ａ）、及び図９（ａ）はそれぞれ、表面改質処理を施していない基材から粘着テープＸ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４を引き剥がすために要する力を表している。また、図６（ｂ）、図７（ｂ）、図８（ｂ）、及び図９（ｂ）はそれぞれ、表面改質処理を施した基材から粘着テープＸ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４を引き剥がすために要する力を表している。更に、図６〜図９における（ａ）及び（ｂ）の横軸は、基材から粘着テープＸ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４を引き剥がす動作のストローク量とされている。従って、図６〜図９は、上記ストローク量の増加に伴う上記力の推移を表すものとなっている。なお、図７（ｂ）、図８（ｂ）、及び図９（ｂ）に示される上記力が増減しているのは、基材の表面における表面改質処理による処理部分が図３に二点鎖線で示すように互いに平行となる複数の帯状をなし、それら処理部分と交差するように粘着テープＸ２，Ｘ３，Ｘ４が基材の表面に貼り付けられるためである。
【００２５】
図６〜図９から分かるように、表面改質処理を施していないときの上記力に比べて、表面改質処理を施したときの上記力が大きいのは、粘着テープＸ１（図６）、粘着テープＸ２（図７）、粘着テープＸ３（図８）、及び粘着テープＸ４（図９）のうち、粘着テープＸ３，Ｘ４である。このことから、粘着テープＸ３，Ｘ４のアクリル系粘着剤に多く含まれているポリアクリル酸が上記力を大きくするうえで有用であり、上記アクリル系粘着剤として全体の重量に対し１０〜２０％の重量を有するポリアクリル酸を含むものが好ましいことが分かる。また、粘着テープＸ３，Ｘ４において上記力が大きくなるのは、それら粘着テープＸ３，Ｘ４における上記剥離強度が５Ｎ／ｃｍ以下となるよう調整されている条件下でのことであるため、上記剥離強度を５Ｎ／ｃｍ以下とすることが好ましいことが分かる。こうした試験の結果を踏まえて、上記処理強度検査方法で用いられる粘着テープ２においては、そのアクリル系粘着剤が全体の重量に対し１０〜２０％の重量を有するポリアクリル酸が含まれるものとされており、且つ、上記剥離強度が５Ｎ／ｃｍ以下となるものとされている。
【００２６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）基材１に対する表面改質処理の処理強度を定める際には、処理強度の異なる表面改質処理を表面に施した複数の基材１の表面１ａにそれぞれ粘着テープ２が貼り付けられ、その後に各基材１の表面１ａから粘着テープ２をそれぞれ引き剥がすとともに、その引き剥がしに要する力の大きさが各基材１毎に測定される。そして、粘着テープ２の引き剥がしに要する上記力が最も大きい基材１に対して施された表面改質処理の処理強度に基づき、基材１の表面１ａの接着性を高めるための表面改質処理の処理強度を、適切な処理強度に定めることができる。詳しくは、上記表面改質処理の処理強度を、基材１の表面の接着性が図１の領域Ａ２におけるピーク又はその近傍のレベルとなるように定めることができる。
【００２７】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・製造後の部品における基材表面の接着性が適正であるかどうかを確認するための簡易ロットチェックを行うに当たり、その簡易ロットチェックを上記処理強度検査方法を用いて行うようにしてもよい。
【００２８】
・粘着テープ２における上記剥離強度を適宜変更してもよい。
・粘着テープ２のアクリル系粘着剤に含まれるポリアクリル酸の量については適宜変更してもよい。
【００２９】
・粘着テープ２の粘着剤としてアクリル系粘着剤以外のものを用いてもよい。
・基材１を形成する樹脂としてポリプロピレンを例示したが、ポリエチレン、フッ素樹脂、及びシリコン樹脂など、その他の樹脂で基材１が形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１…基材、１ａ…表面、２…粘着テープ。
【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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