(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体粉末を分散させた下塗材を基材へ塗布する下塗材塗布ステップと、
前記下塗材が塗布された前記基材の表面の磁場の強さを測定する測定ステップと、
測定された前記磁場の強さと予め定められた閾値を比較して、前記下塗材の塗布状態を判定する判定ステップと、
を備えた下塗材の検査方法。
【請求項２】
前記判定ステップは、測定された前記磁場の強さが予め定められた第１の閾値を上回る場合、前記下塗材が過剰に塗布されていると判定する第１の判定ステップを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の下塗材の検査方法。
【請求項３】
前記判定ステップは、前記磁場の強さが予め定められた第２の閾値を下回る場合、前記下塗材の塗布が不足していると判定する第２の判定ステップを含む
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の下塗材の検査方法。
【請求項４】
前記判定ステップは、
測定された前記磁場の強さが予め定められた第１の閾値を上回る場合、前記下塗材が過剰に塗布されていると判定する第１の判定ステップと、
前記磁場の強さが予め定められた第２の閾値を下回る場合、前記下塗材の塗布が不足していると判定する第２の判定ステップと、
前記基材における前記下塗材が塗布された表面の面積に対する第１の閾値を上回った領域または第２の閾値を下回った領域の面積の割合と第３の閾値とを比較して、前記下塗材の塗布が不良であるか否かを判定する第３の判定ステップと、を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の下塗材の検査方法。
【請求項５】
前記下塗材に分散される前記磁性体粉末に含まれる磁性体粒子は、平均粒子径が５ｎｍから５００ｎｍである
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の下塗材の検査方法。
【請求項６】
前記下塗材に分散される前記磁性体粉末の前記下塗材に対する配合割合は、０．０１ｗｔ％から１０ｗｔ％である
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の下塗材の検査方法。
【請求項７】
前記下塗材は導電性の材料で構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の下塗材の検査方法。
【請求項８】
前記基材は絶縁性の材料で構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の下塗材の検査方法。
【請求項９】
前記測定ステップの後、前記基材における前記下塗材が塗布された表面に、磁場を発生させる磁性体回収装置を近接させることにより、前記磁性体粉末の少なくとも一部を前記下塗材から回収する回収ステップをさらに備えた
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の下塗材の検査方法。
【請求項１０】
前記下塗材は、揮発性の溶剤を含んでおり、
前記回収ステップは、前記揮発性の溶剤が揮発した後に行われる
ことを特徴とする請求項９に記載の下塗材の検査方法。
【請求項１１】
前記基材は、非磁性の材料で構成されている
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の下塗材の検査方法。
【請求項１２】
前記下塗材は、前記下塗材上に塗布される接着剤と前記基材とを接着するプライマーである
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の下塗材の検査方法。
【請求項１３】
前記下塗材は、前記下塗材上に塗布される嫌気性接着剤を硬化させる硬化促進剤である
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の下塗材の検査方法。
【請求項１４】
第１の基材と、
前記第１の基材上に配置され、分散した磁性体粉末を含有する下塗材と、
前記下塗材上に配置された接着剤と、
前記接着剤上に配置され前記接着剤によって前記第１の基材と接着された第２の基材と、
を備えた接着構造体。
【請求項１５】
エレベータのかごの壁を構成するパネルと、
前記パネルを補強するための補強部材と、
前記パネルまたは前記補強部材の一方に配置されており、分散した磁性体粉末を含有する下塗材と、
前記下塗材上に配置され、前記パネルと前記補強部材とを接着する接着剤と、
を備えたエレベータ。
【請求項１６】
筐体と、
前記筐体から延びるサブストレートと、
前記サブストレートに接着され、発電を行う太陽電池と、
前記サブストレートまたは前記太陽電池の一方に配置され、分散した磁性体粉末を含有する下塗材と、
前記下塗材上に配置され、前記サブストレートと前記太陽電池とを接着する接着剤と、
を備えた人工衛星。
【請求項１７】
磁性体粉末を分散させた下塗材を第１の基材へ塗布する下塗材塗布ステップと、
前記下塗材が塗布された前記第１の基材の表面の磁場の強さを測定する測定ステップと、
測定された前記磁場の強さと予め定められた閾値を比較して、前記下塗材の塗布状態を判定する判定ステップと、
前記塗布状態が良好であると判定された場合に、前記下塗材上に接着剤を塗布する接着剤塗布ステップと、
前記下塗材上に塗布された前記接着剤上に第２の基材を接着させる接着ステップと、
を備えた接着構造体の製造方法。
【請求項１８】
前記測定ステップから前記接着剤塗布ステップまでの間に、前記第１の基材における前記下塗材が塗布された表面に、磁場を発生させる磁性体回収装置を近接させることにより、前記磁性体粉末の少なくとも一部を前記下塗材から回収する回収ステップをさらに備えた
ことを特徴とする請求項１７に記載の接着構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材に塗布された下塗材を検査する下塗材の検査方法に関する。また、本発明は、下塗材が塗布された接着構造体、エレベータ、人工衛星および接着構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基材に接着剤またはコーティング材（以下、接着剤等という）を塗布する前に、基材に下塗材を塗布することが行われている。これにより、基材と接着剤等の間の接着強度を高めることができる。
しかし、下塗材の塗布量が不足している場合、基材と接着剤等とが十分に接着せず、はがれてしまう。
そこで、下塗材の塗布量が不足していないか検査するために、下記の特許文献１の検査方法が提案されている。下記の特許文献１に記載された下塗材の検査方法では、下塗材が塗布された基材上で渦電流式測定器のプローブを移動させながら電流値を測定する。下塗材の塗布が不足している部分では、高い電流値が測定され、適切な量の下塗材が塗布されている部分では、ゼロに近い微小な値の電流値が測定されるので、塗布が不足している部分を判別することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２３４６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方で、下塗材の塗布量が過剰である場合にも、基材と下塗材とがはがれてしまうことがある。下塗材が過剰に塗布されると、基材と接着剤等の間に過剰な量の下塗材の層が存在することになる。下塗材自体は、接着剤ほど高い接着強度を有さないので、接着剤側または基材側に力が加わると、下塗材が層の内部で破壊されてしまい、基材と接着剤等とがはがれてしまう。そのため、基材と接着剤等の間で十分な接着強度が得られるように、下塗材が過剰に塗布されていないか検査する必要がある。しかし、上記の特許文献１の検査方法では、下塗材が過剰に塗布されている場合にも、下塗材が適切な量だけ塗布されている場合と同様に、電流値がゼロに近い微小な値となる。そのため、下塗材が適切な量だけ塗布されているのか、過剰に塗布されているのか精度よく判定することができないという問題があった。
また、上記の通り、下塗材の過剰な塗布を判定することができないため、上記の特許文献１の検査方法で接着構造体、エレベータまたは人工衛星について検査を行ったとしても、品質を管理することが容易ではないという問題があった。【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、下塗材の塗布状態を精度よく検査することができる下塗材の検査方法を提供することを目的とする。また、品質の管理が容易な接着構造体、エレベータ、人工衛星および接着構造体の製造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】
【０００６】
本発明に係る下塗材の検査方法は、磁性体粉末を分散させた下塗材を基材へ塗布する下塗材塗布ステップと、下塗材が塗布された基材の表面の磁場の強さを測定する測定ステップと、測定された磁場の強さと予め定められた閾値を比較して、下塗材の塗布状態を判定する判定ステップと、を備えたものである。【０００７】
本発明に係る接着構造体は、第１の基材と、第１の基材上に配置され、分散した磁性体粉末を含有する下塗材と、下塗材上に配置された接着剤と、接着剤上に配置され接着剤によって前記第１の基材と接着された第２の基材と、を備えたものである。【０００８】
本発明に係るエレベータは、エレベータのかごの壁を構成するパネルと、パネルを補強するための補強部材と、パネルまたは補強部材の一方に配置されており、分散した磁性体粉末を含有する下塗材と、下塗材上に配置され、パネルと補強部材とを接着する接着剤と、を備えたものである。【０００９】
本発明に係る人工衛星は、筐体と、筐体から延びるサブストレートと、サブストレートに接着され、発電を行う太陽電池と、サブストレートまたは太陽電池の一方に配置され、分散した磁性体粉末を含有する下塗材と、下塗材上に配置され、サブストレートと太陽電池とを接着する接着剤と、を備えたものである。【００１０】
本発明に係る接着構造体の製造方法は、磁性体粉末を分散させた下塗材を第１の基材へ塗布する下塗材塗布ステップと、下塗材が塗布された第１の基材の表面の磁場の強さを測定する測定ステップと、測定された磁場の強さと予め定められた閾値を比較して、下塗材の塗布状態を判定する判定ステップと、塗布状態が良好であると判定された場合に、下塗材上に接着剤を塗布する接着剤塗布ステップと、下塗材上に塗布された接着剤上に第２の基材を接着させる接着ステップと、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る下塗材の検査方法では、下塗材に磁性体粉末が分散されているので、測定する磁性体粉末の磁場の強さと下塗材の厚みには相関がある。よって、磁場の強さを測定することにより、下塗材の塗布状態を精度よく検査することができる。
また、本発明に係る接着構造体、エレベータ、人工衛星および接着構造体の製造方法は、分散された磁性体粉末を含む下塗材を備えているので、磁性体粉末の磁場の強さを測定することで、下塗材の塗布状態を精度よく検査することができる。よって、品質の管理を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る接着構造体の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る検査方法の下塗材塗布ステップを実施した後における下塗材が基材に塗布された状態を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る検査方法の測定ステップを実施している様子を示す概略図、および測定した磁場の強さ（磁束密度）のグラフである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る接着構造体における下塗材が基材に塗布された状態を示す概略図、および測定した磁場の強さ（磁束密度）の領域分けを示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態１に係る検査方法で接着状態を判定した結果と、観察結果との一致、不一致を示す表である。
【図６】本発明の実施の形態１の変形例に係る接着構造体の構成を示す概略図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る検査方法の磁性体粉末の回収ステップを実施している様子を示す概略図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るエレベータの一部の構成を示す概略図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る人工衛星の一部の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。図中の同一の符号は、同一または相当する部分を表す。
【００１４】
実施の形態１
本発明の実施の形態１に係る接着構造体１０の構成について、図１を用いて説明する。
接着構造体１０は、第１の基材１と第２の基材５とを接着剤４で接着したものである。第１の基材１と接着剤４の間の接着強度を高めるために、下塗材２が第１の基材１と接着剤４の間に配置されている。この下塗材２には磁性体粉末３が分散されている。
【００１５】
接着構造体１０における第１の基材１および第２の基材５は、接着を行いたい二つの部材であり、例えば、接着させる２つの建材、任意の装置を構成する部品などである。第１の基材１および第２の基材５の材料は任意のものでよいが、例えば、ステンレス材、鋼材、アルミニウム材等の金属材料、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ−Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ−Ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、アクリル等の樹脂材料である。
また、接着構造体１０は、上記のような第１の基材１および第２の基材５を含むものであり、例えば、自動車、電車、船舶、飛行機などの移動体、住宅、ビルなどの建造物、半導体などの電子デバイス、テレビ、冷蔵庫、エアコンなどの家電、エレベータ、人工衛星などである。
【００１６】
下塗材２は、第１の基材１と接着剤４の間の接着強度を高めるためのプライマーであり、第１の基材１上に塗布され、第１の基材１と接着剤４の間に配置されている。プライマーに含まれる分子は、その一端が第１の基材１と結合し、他端が接着剤４と結合する。これにより、第１の基材１と接着剤４の間の接着強度が高められる。
下塗材２の材料は、第１の基材１と接着剤４の間の接着強度を高めるものであれば任意に選択できる。例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シアノアクリレート系、合成ゴム系、アミン径、カルボキシル系などを含む組成物など、公知のプライマーが利用可能である。また、下塗材２の溶剤成分として揮発性の溶剤を用いる。例えば、トルエン、アセトン、シクロヘキサン、エタノール、メタノール、プロパノール、２−ブタノンなどである。なお、図１は、揮発性溶剤が揮発した後の状態を示している。
【００１７】
また、下塗材２は、磁性体粉末３が均一に分散された状態で塗布されている。磁性体粉末３を構成する磁性体粒子は、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、フェライト等のＦｅ系酸化物や、鉄、コバルト、ニッケル等又はそれらの合金からなる粒子であり、常磁性体または強磁性体である。
磁性体粉末３を構成する磁性体粒子としては、平均粒子径が５ｎｍ〜５００ｎｍのナノ粒子を用いる。ナノ粒子を用いることで、下塗材２内での磁性体粉末３の分散性が良好となり、均一に分散させることができる。磁性体粉末３を構成する磁性体粒子の平均粒子径が５００ｎｍ以上であると、分散性が低下し、下塗材２を第１の基材１へ塗布する前に、磁性体粉末３が下塗材２の中で沈降してしまう。また、平均粒子径が５ｎｍの磁性体粉末３を作成することは困難である。
ここで、磁性体粉末３の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で測定する。走査型電子顕微鏡で粒子を撮影し、粒子２０個の短径をそれぞれ顕微鏡画像から測定し、短径の平均値を平均粒子径として用いる。
【００１８】
また、下塗材２に対する磁性体粉末３の配合割合は、０．０１ｗｔ％〜１０ｗｔ％である。磁性体粉末３の配合割合が０．０１ｗｔ％未満の場合、塗布される磁性体粉末３が少なく、十分な検査精度が得られない。また、磁性体粉末３の配合割合が１０ｗｔ％を超える場合、磁性体粉末３の分散性が低下し、十分な検査精度が得られない。
【００１９】
次に、接着剤４は、第１の基材１と第２の基材５とを接着するためのものであり、第１の基材１上に、下塗材２を介して塗布され、第１の基材１および第２の基材５の間に配置される。接着剤４の材質は任意のものでよいが、アクリル系、エポキシ系、シリコーン系、変性シリコーン系、ウレタン系、ポリイミド系、チオール系、シアノアクリレート系の接着剤である。
接着剤４は、上述のとおり、第１の基材１とは下塗材２を介して接着し、第２の基材５とは直接接着する。
【００２０】
次に、以上のような接着構造体１０を製造する際に、下塗材２の塗布状態を検査し、接着強度が十分であるか判定する検査方法について説明する。
（分散ステップ）
まず、下塗材２を第１の基材１上へ塗布する前に、下塗材２に磁性体粉末３を添加し、混合攪拌することで、下塗材２に磁性体粉末３を分散させる。下塗材２は揮発性溶剤を含んでおり流動性を有するので、磁性体粉末３は十分に攪拌され、均一に分散される。
（下塗材塗布ステップ）
次に、磁性体粉末３を分散させた下塗材２を第１の基材１の表面へ塗布する。この表面は、接着剤４により第２の基材５と接着される面である。図２は、第１の基材１に下塗材２が塗布された状態を示している。磁性体粉末３は分散されているので、下塗材２が第１の基材１に塗布された際にも、分散した状態が維持されている。すなわち、下塗材２の塗布量が多い箇所ほど、磁性体粉末３が多く存在している。なお、図２は、下塗材２の揮発性溶剤が揮発する前の様子を示している。
（測定ステップ）
次に、下塗材２の揮発性溶剤が揮発してから、図３（ａ）に示すように、第１の基材１の表面に沿って、磁場印加装置１１を移動させる。この磁場印加装置１１は、磁性体粉末３に磁場を印加できるものであればよいが、例えば、永久磁石または電磁石である。
そして、第１の基材１の表面に沿って、磁気センサー１２を移動させて、第１の基材１の表面の各位置の磁場の強さである磁束密度を測定する。この磁気センサー１２は、公知の磁気センサーが利用可能であるが、例えば、ホール素子、磁気抵抗効果素子、磁気インピーダンス素子などからなる磁気センサーである。
ここで、図３（ａ）に示すように、揮発性溶剤が揮発した後であっても、下塗材２の塗布量が多い箇所には、多くの磁性体粉末３が存在している。揮発性溶剤が揮発しても、磁性体粉末３は、第１の基材１の表面に向かって移動するだけであり、第１の基材１の表面に沿った分布はほぼ維持されるからである。そのため、下塗材２の塗布量が多い箇所ほど、磁性体粉末３が多く存在し、多くの磁性体粉末３が磁化され、高い磁束密度が測定される。また、反対に、下塗材２の塗布量が少ない箇所ほど、磁性体粉末３があまり存在せず、磁化される磁性体粉末３が少なく、低い磁束密度が測定される。要するに、下塗材２の塗布量と磁束密度とは正の相関がある。
図３（ｂ）は、図３（ａ）の下塗材２を測定した場合の測定位置と測定された磁束密度のグラフである。図３（ａ）における下塗材２の塗布量の変化は、図３（ｂ）のグラフの変化と対応しており、下塗材２の塗布量と磁束密度とは正の相関があることが示されている。
【００２１】
（第１の判定ステップおよび第２の判定ステップ）
測定ステップで測定された各測定位置での磁束密度と、予め定められた第１の閾値とを比較し、磁束密度が第１の閾値を上回っている場合、当該箇所において下塗材２が過剰に塗布されていると判定する。
また、各測定位置での磁束密度と、予め定められた第２の閾値とを比較し、磁束密度が第２の閾値を下回っている場合、当該箇所において下塗材２の塗布が不足していると判定する。
なお、磁束密度が第１の閾値と第２の閾値の間にある場合は、下塗材２は適切に塗布されていると判定する。
第１の閾値と第２の閾値は次のようにして設定される。まず、予め、磁束密度（すなわち、下塗材２の塗布量）と接着強度との関係を把握しておく。下塗材２が適切な量塗布されていると接着強度が十分になり、過剰または不足すると接着強度が低くなるため、磁束密度と接着強度との関係をグラフにプロットすると、適切な塗布量と対応する磁束密度をピークとした山状の曲線となる。ピークを基準に磁束密度が大きくなる側では、下塗材２の過剰塗布によって接着強度が低下していく。そして、製品上許容される範囲の接着強度以下となる磁束密度の値を第１の閾値とする。反対に、ピークを基準に磁束密度が小さいくなる側では、下塗材２の塗布不足によって接着強度が低下していく。そして、製品上許容される範囲の接着強度以下となる磁束密度の値を第２の閾値とする。したがって、第１の閾値は第２の閾値より大きな値となる。
【００２２】
（第３の判定ステップ）
次に、第１の判定ステップおよび第２の判定ステップにおいて過剰塗布または塗布不足と判定した範囲の面積を算出する。そして、算出した面積を第１の基材１のうち下塗材２が塗布された全領域の面積で除して、下塗材２が塗布された全領域の面積に対する算出した面積の割合を算出する。さらに、算出した面積の割合と予め定められた第３の閾値とを比較し、面積の割合が第３の閾値を上回った場合、下塗材２の塗布状態が不良であると判定する。
また、算出した面積の割合が第３の閾値を下回った場合、下塗材２の塗布状態が良好であると判定する。
ここで、第３の閾値は、次のようにして設定される。まず、予め、下塗材２が塗布された全領域の面積に対する過剰塗布または塗布不足と判定した範囲の面積の割合と、接着強度との関係を把握しておく。この関係は次のようになる。面積の割合が小さいと、過剰塗布または塗布不足の割合が少ないため、接着強度が高くなる。一方、面積の割合が大きいと、過剰塗布または塗布不足の割合が多くなるため、接着強度が低くなる。そして、製品上許容される接着強度の下限値における面積の割合を第３の閾値として設定する。
このように、面積の割合を第３の閾値と比較することで、製品全体として接着強度が十分か否かを判定する。
なお、上記の第１の判定ステップ、第２の判定ステップおよび第３の判定ステップを総称して単に判定ステップと呼ぶ。また、上記の第１の閾値、第２の閾値および第３の閾値を総称して単に閾値と呼ぶ。
【００２３】
接着構造体１０は以上のように検査される。
また、接着構造体１０の製造方法は、上記の検査方法の各ステップを含んでおり、さらに以下のステップにより構成される。
（接着剤塗布ステップ）
第３の判定ステップで、下塗材２の塗布状態が良好であると判定された場合、続けて、下塗材２上に接着剤４が塗布される。
（接着ステップ）
そして、接着剤４上に第２の基材５が配置され、乾燥または加熱などの処理が行われることで、第１の基材１と第２の基材５の接着が行われ、接着構造体１０が製造される。
【００２４】
なお、塗布不良と判定された接着構造体１０は、塗布された下塗材２が除去され、再度塗布しなおされ、改めて検査される。
【００２５】
次に、下塗材２の塗布量と、第１の基材１と第２の基材５の間の接着強度との関係を説明する。
ここでは、実際の接着構造体１０を作成し、下塗材２の塗布量と、下塗材２および接着剤４で構成される接着部の破壊形態を調査した。下塗材２には合成ゴム系の組成物を、第１の基材１および第２の基材５にはＳＵＳ３０４の金属材料を、接着剤４にはウレタン系の接着剤を、磁性体粉末３にはＦｅ３Ｏ４を用意した。ここで用いたＦｅ３Ｏ４の平均粒子径は走査型電子顕微鏡で測定を行った。
まず、第１の基材１の表面に磁性体粉末３を分散させた下塗材２を塗布して乾燥させ、ホール素子で第１の基材１の表面の磁束密度を測定し、下塗材２の塗布量を求めた。
そして、下塗材２上に接着剤４を塗布し第２の基材５と接着して、ＪＩＳ  Ｋ６８５０に従ってせん断引張試験を実施し、接着部が破壊された場合に接着部を観察して、破壊形態を特定した。
図４（ｂ）に、第１の基材１上の各測定位置における磁束密度の測定結果を示す。磁束密度が領域Ａに含まれる測定位置では、観察の結果、接着剤４の内部で破壊が起こる凝集破壊が４０％以上を占めていた。凝集破壊は接着剤の強度に依存する破壊形態であり、下塗材２の塗布量とは関連性が薄い。したがって、領域Ａ（凝集破壊領域）では良好な接着ができている判断できる。また、領域Ｂおよび領域Ｃは、凝集破壊が４０％未満の領域であり、領域Ｂでは、接着剤４と第１の基材１（または下塗材２）の界面において破壊が起こる界面破壊が所定の割合で含まれていた。界面破壊は、下塗材２の塗布量が少ないために、接着剤４と第１の基材１が十分に接着しないことに起因する破壊形態であり、主に下塗材２の塗布量が少ない領域Ｂでみられる。したがって、領域Ｂ（界面破壊領域）では、下塗材２の塗布量が少ないために接着強度が低下していると判断できる。領域Ｃでは、下塗材２の内部で破壊が起こる内部破壊が所定の割合で含まれていた。内部破壊は、下塗材２の塗布量が多いために、接着剤４と第１の基材１が十分に接着せず、下塗材２だけで接着されている場合に、下塗材２の強度に起因して発生する破壊形態であり、領域Ｃでみられる。領域Ｃでは、下塗材２の塗布量が過剰なため接着強度が低下していると判断できる。
以上の調査結果をまとめると、下塗材２の塗布量が過剰な場合（領域Ｃ）には、内部破壊が発生しやすいため、接着強度が低下する。また、下塗材２の塗布量が不足する場合（領域Ｂ）には、界面破壊が発生しやすいため、接着強度が低下する。
【００２６】
次に、実際の接着構造体１０に対して本発明の実施の形態１に係る検査方法で検査を実施し、第３の判定ステップにおいて、接着強度が十分か否かを判定した結果と、破壊形態を観察することで判定した接着強度が十分か否かの判定結果とを比較し、本発明の実施の形態１に係る検査方法で接着強度が十分か否かを判定できるか検証した。
まず、実際の接着構造体１０を用意した。長さ５００ｍｍのＳＵＳ３０４製長尺サンプルに、Ｆｅ３Ｏ４を分散させた合成ゴム系の組成物の下塗材２を塗布し、乾燥後、ホール素子で磁束密度を測定した。予め設定した第３の閾値を用いて接着強度が十分か否かを判定した。
次に、下塗材２上にウレタン系の接着剤４を塗布し、第２の基材５と接着した。その後、長さ５００ｍｍのサンプルを長さ１００ｍｍずつに５等分し、５等分したサンプルごとにＪＩＳ  Ｋ６８５０に沿ってせん断引張試験を実施し、接着部が破壊された場合に接着部を観察して、破壊形態を特定した。観察の結果、接着部のうち半分以上が凝集破壊である場合、接着強度が十分であると判定し、接着部のうち半分以上が界面破壊または内部破壊である場合、接着強度が十分でないと判定した。
上記の検査方法による検査および観察による判定は、１４種類のサンプルで実施した。１４種類のサンプルのうち、６種類が本発明の実施の形態１で規定している磁性体粉末３の平均粒子径（５ｎｍ〜５００ｎｍ）および濃度（０．０１ｗｔ％〜１０ｗｔ％）に合致するものとした（実施例１〜実施例６）。また、１４種類のサンプルのうち、８種類のサンプルは、平均粒子径または濃度が合致しないものを用いた（比較例１〜比較例８）
以上の本発明の実施の形態１に係る検査方法に基づいた判定結果と、観察した破壊形態に基づく判定結果とを比較し、一致している場合は〇、一致していない場合は×とした結果を図５に示す。なお、図５の左から２列目、３列目はそれぞれ、サンプルの濃度および平均粒子径を示している。また、上から１行目の”比較結果（Ｘ〜Ｙｍｍ）”という記載は、長さ５００ｍｍのサンプルを長さ１００ｍｍずつに５等分した際のＸ〜Ｙｍｍの区間のサンプルを示す。
図５に示されているとおり、実施例１〜実施例６では、検査方法に基づいた判定結果と、観察した破壊形態に基づく判定結果とがすべて一致した。このことから、本発明の実施の形態１に係る検査方法が接着強度の判定に有効であると判断できる。
一方、比較例１〜比較例８では、比較結果が一致していない場合がある。比較例１、比較例２、比較例３、比較例５、比較例６では、平均粒子径が大きいまたは濃度が濃いために、下塗材２内で磁性体粉末３が沈降して分散が十分にされなかったことが原因と考えられる。また、比較例４、比較例７では、磁性体粉末３の濃度が薄く磁束密度測定の精度が低下したことが原因と考えられる。比較例８については、磁性体粉末３を含有させていないため、検査方法に基づいた判定結果はすべて接着強度が不十分という結果となっているため、比較結果が一致していない。
【００２７】
本発明の実施の形態１に係る検査方法、接着構造体１０およびその製造方法は、以上のように構成されており、次のような効果を奏する。
実施の形態１では、磁性体粉末３が分散した下塗材２を第１の基材１へ塗布して磁場の強さを測定している。磁性体粉末３は下塗材２内で均一に分散しているので、下塗材２の厚みと磁場の強さとは相関がある。そのため、磁場の強さに基づいて下塗材２の厚みを判定することができる。
よって、実施の形態１の検査方法は、下塗材２の塗布状態を精度よく判定することができる。実施の形態１の接着構造体１０およびその製造方法は、下塗材２の塗布状態を精度よく判定することができるので、接着構造体１０の品質管理を容易に行うことができる。
【００２８】
実施の形態１では、上記のように磁場の強さに基づいて下塗材２の厚みを判定することができる。
よって、実施の形態１の検査方法は、下塗材２が過剰に塗布されているか否かを精度よく判定することができる。また、下塗材２の塗布が不足しているか否かを精度よく判定することができる。実施の形態１の接着構造体１０およびその製造方法は、下塗材２が過剰に塗布されているか否かを精度よく判定することができ、また、下塗材２の塗布が不足しているか否かを精度よく判定することができるので、接着構造体１０の品質管理を容易に行うことができる。
【００２９】
実施の形態１では、下塗材２が塗布された面積に対する過剰塗布または塗布不足の領域の面積の割合を用いて下塗材２の塗布が不良であるか否かを判定する。下塗材２が塗布された領域のうち限られた部分で過剰塗布または塗布不足があったとしても、全体として接着強度が十分な場合もあるため、上記のように面積の割合を用いて塗布不良を判定している。
よって、実施の形態１の検査方法は、製品が適切な接着強度を備えているか精度よく判定することができる。実施の形態１の接着構造体１０およびその製造方法は、製品が適切な接着強度を備えているか精度よく判定することができ、接着構造体１０の品質管理を容易に行うことができる。
【００３０】
実施の形態１では、分散させる磁性体粉末３に含まれる磁性体粒子の平均粒子径を５ｎｍから５００ｎｍとしている。平均粒子径をこのような範囲とすることで、磁性体粉末３を容易に製造することができ、また、下塗材２内での分散性を向上させることができる。
よって、実施の形態１の検査方法は、過剰塗布、塗布不足および塗布不良を精度よく判定することができる。実施の形態１の接着構造体１０およびその製造方法は、過剰塗布、塗布不足および塗布不良を精度よく判定することができ、接着構造体１０の品質管理を容易に行うことができる。
【００３１】
実施の形態１では、分散させる磁性体粉末３の下塗材に対する配合割合を０．０１ｗｔ％から１０ｗｔ％としている。配合割合をこのような範囲とすることで、磁場の強さを精度よく検出することができ、また、下塗材２内での分散性を向上させることができる。
よって、実施の形態１の検査方法は、過剰塗布、塗布不足および塗布不良を精度よく判定することができる。実施の形態１の接着構造体１０およびその製造方法は、過剰塗布、塗布不足および塗布不良を精度よく判定することができ、接着構造体１０の品質管理を容易に行うことができる。
【００３２】
ここで、本発明の実施の形態１の補足説明および変形例の説明を行う。
実施の形態１では、下塗材２として任意の材料を選択できるとしたが、導電性の材料を選択することもできる。また、第１の基材１および第２の基材５として任意の材料でよいとしたが、絶縁性の材料を選択することができる。
下塗材２が導電性である場合、または、第１の基材１または第２の基材５が絶縁性の材料である場合、上述の特許文献１の検査方法で用いられる渦電流式測定器では、過剰塗布はもちろんであるが塗布不足も判定することができない。下塗材２が導電性である場合、下塗材２の塗布量にかかわらず渦電流が下塗材２の表面を流れてしまい、塗布不足であっても判定できない。また、第１の基材１または第２の基材５が絶縁性の材料である場合は、基材に渦電流が流れないため、渦電流を測定できず、塗布不足であっても判定できない。これに対して、本発明の実施の形態１に係る検査方法および接着構造体１０は、磁性体粉末３の磁場の強さを測定しているので、下塗材２が導電性であっても、また、第１の基材１あるいは第２の基材５が絶縁性であっても、精度よく過剰塗布、塗布不足および塗布不良を精度よく判定することができる。
【００３３】
また、実施の形態１の検査方法では、第１の基材１と第２の基材５を接着する例を用いて説明したが、第１の基材１に対してコーティング材でコーティング膜を形成する場合に本検査方法を用いてもよい。コーティング膜は、例えば、第１の基材１に対して防汚性または撥水性などを付与するものである。コーティング膜を形成する場合であっても、第１の基材１とコーティング膜との接着強度を向上させるために、下塗材２が用いられ、下塗材２の過剰塗布または塗布不足によって接着強度が低下する場合がある。そのため、下塗材２の塗布状態を実施の形態１の検査方法で検査することで、精度よく過剰塗布、塗布不足および塗布不良を精度よく判定することができる。
【００３４】
また、実施の形態１の接着構造体１０は、第１の基材１と接着剤４の間に下塗材２を配置していたが、図６に示すように、第２の基材５と接着剤４の間にも下塗材２を配置してもよく、第２の基材５と接着剤４の間にも下塗材２に磁性体粉末３を分散させたものを用いてもよい。また、この場合、実施の形態１の検査方法を用いて、第１の基材１だけでなく、第２の基材５についても下塗材２の塗布状態を検査してもよい。
【００３５】
また、実施の形態１の検査方法における下塗材塗布ステップの前に、第１の基材１の表面に対して、紫外線処理、コロナ処理、フレイム処理、ブラスト処理等を実施してもよい。このような処理を実施することで、第１の基材１と接着剤４の間の接着強度を向上させることができる。またこのような処理を実施することで、接着強度の高い接着構造体１０を得ることができる。またこのような処理を第２の基材５へ実施してもよい。
【００３６】
また、実施の形態１では、第１の基材１および第２の基材５として任意の材料でよいとしたが、鋼材のような磁性体であってもよい。この場合、磁性体粉末３が付着していない（すなわち、下塗材２が塗布されていない）部分の第１の基材１の表面の磁束密度を測定し、この磁束密度を基準値とし、磁性体粉末３が付着している領域の磁束密度と基準値との差分を磁場の強さとして用いればよい。
【００３７】
また、実施の形態１の接着構造体１０の接着剤４は、嫌気性接着剤であってもよい。嫌気性接着剤を接着剤４として用いる場合は、下塗材２は、嫌気性接着剤の硬化を促進させる硬化促進剤である。硬化促進剤としては、任意の材料を選択できるが、硬化を促進させるための銅イオンを含む組成物である。溶剤成分としては、揮発性溶剤であればいずれでもよいが、トルエン、シクロヘキサン、エタノール、メタノール、プロパノール、２−ブタノンなどである。
【００３８】
実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１で説明した構成および動作と同様の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる部分について、以下に説明する。なお。実施の形態２の検査方法および接着構造体１０の製造方法は実施の形態１の検査方法およびその変形例と組み合わせて実施することができる。
実施の形態２の検査方法および接着構造体１０の製造方法は、実施の形態１の検査方法および接着構造体１０の製造方法に加えて、磁性体粉末３の少なくとも一部を下塗材２から回収する回収ステップをさらに備えている。
【００３９】
回収ステップは、測定ステップの後、第１の判定ステップ、第２の判定ステップ、第３の判定ステップのいずれかと同時か、または、別々に行えばよいが、少なくとも揮発性溶剤が揮発した後に行う。また、遅くとも接着剤塗布ステップより前に行う。図７に示されるように、回収ステップでは、第１の基材の下塗材２が塗布された表面に沿って、磁性体回収装置１３を近接させて移動させる。磁性体回収装置１３は、磁場を発生させる装置であるが、例えば、永久磁石または電磁石である。永久磁石としては、バリウムフェライト磁石あるいはストロンチウムフェライト磁石といったフェライト磁石、サマリウムコバルト磁石あるいはネオジム磁石といった希土類磁石、または、フェライトプラスチック磁石あるいはネオジムプラスチック磁石といったボンド磁石を用いることができる。
磁場を発生させながら磁性体回収装置１３を移動させると、第１の基材１の表面に存在する磁性体粉末３を磁力により吸着して回収することができる。
なお、第１の基材１の表面と磁性体回収装置１３との距離、および磁性体回収装置１３の磁場の強さは、磁性体粉末３の種類や平均粒子径に基づいて磁性体粉末３を回収できるように任意に選択すればよい。
【００４０】
また、磁性体回収装置１３で磁性体粉末３を回収したとしても、下塗材２に含まれるすべての磁性体粉末３を回収できるわけではないが、接着構造体１０の品質、例えば接着強度について問題のない水準まで回収できればよい。また、磁性体粉末３の回収量に応じて、接着強度が影響を受けるので、回収するあるいは回収した磁性体粉末３の量に応じて、閾値を変更してもよい。すなわち、回収量が多い場合、接着構造体１０の接着強度は高くなるので、例えば第１の閾値を大きくして、過剰塗布と判定しにくくしてもよい。また、第２の閾値を小さくして、塗布部族と判定しにくくしてもよい。さらに、第３の閾値を大きくして、塗布不良と判定しにくくしてもよい。
【００４１】
以上のような検査方法および製造方法を用いることで、接着構造体１０は、実施の形態１の接着構造体１０と比較して、下塗材２に残存する磁性体粉末３が少ないものが得られる。
【００４２】
本発明の実施の形態２に係る検査方法および接着構造体１０の製造方法は、以上のように構成されており、次のような効果を奏する。
本発明の実施の形態２に係る検査方法および接着構造体１０の製造方法は、回収ステップを備えているので、下塗材２に磁性体粉末３が残存して、接着構造体１０の品質に及ぼす影響を低減することができる。
また、本発明の実施の形態２に係る接着構造体１０は、磁性体粉末３の残存量が少ないため、磁性体粉末３による品質への影響が少ないものとなる。
【００４３】
本発明の実施の形態２に係る検査方法および接着構造体１０の製造方法は、回収ステップを備えているので、回収した磁性体粉末３を別の検査の際に再利用でき、製造コストを低減することができる。
【００４４】
本発明の実施の形態２に係る検査方法および接着構造体１０の製造方法は、回収ステップを揮発性溶剤が揮発した後に行う。揮発性溶剤が揮発する前に回収ステップを行うと、磁場の影響で下塗材２が変形してしまい、測定した磁束密度と下塗材２の厚みの相関が取れなくなるが、回収ステップを揮発性溶剤が揮発した後に行うことで、精度よく過剰塗布、塗布不足、または塗布不良を判定することができる。
【００４５】
なお、実施の形態２では、第１の基材１が非磁性の材料で構成されていることが好ましい。第１の基材１が非磁性であることにより、回収ステップで磁性体粉末３を回収しやすくなる。
【００４６】
実施の形態３
次に、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１で説明した構成および動作と同様の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる部分について、以下に説明する。なお。実施の形態３のエレベータには、実施の形態１および実施の形態２で説明した接着構造体１０およびその変形例の内容を適用することができる。
実施の形態３はエレベータ２０に関するものであり、より詳細には、エレベータ２０のかごの壁等を構成するパネル２１に関する。パネル２１は、図８（ａ）に示されているように、かごの壁を構成する板状の部材であり、パネル２１には、パネル２１の強度を補強するための補強部材２５が複数貼りつけられている。図８（ｂ）に示されているように、パネル２１と補強部材２５の間は、接着剤４が配置されており、パネル２１と補強部材２５は接着されている。また、接着剤４とパネル２１の間には、磁性体粉末３を分散させた下塗材２が配置されている。
なお、パネル２１は、第１の基材に相当し、補強部材２５は、第２の基材に相当する。
【００４７】
本発明の実施の形態３に係るエレベータ２０は、以上のように構成されており、次のような効果を奏する。
エレベータ２０は、下塗材２に磁性体粉末３が分散されている。そのため、実施の形態１または実施の形態２の検査方法を用いて精度よく過剰塗布、塗布不足、または塗布不良を判定することができる。よって、品質管理を容易に行うことができる。
【００４８】
実施の形態３では、下塗材２を接着剤４とパネル２１の間に配置したが、接着剤４と補強部材２５の間に配置してもよいし、両方に配置してもよい。
【００４９】
実施の形態４
次に、本発明の実施の形態４について説明する。実施の形態１で説明した構成および動作と同様の部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる部分について、以下に説明する。なお。実施の形態４の人工衛星には、実施の形態１および実施の形態２で説明した接着構造体１０およびその変形例を適用することができる。
実施の形態４は人工衛星３０に関するものであり、より詳細には、人工衛星３０の外壁を構成する筐体から延びるサブストレート３１に関する。サブストレート３１は、図９に示されているように、ハニカム形状の構造体を２枚の板で挟み込んだものであり、サブストレート３１には、人工衛星３０に電力を供給するために発電を行う太陽電池３５が貼りつけられている。サブストレート３１と太陽電池３５の間は、接着剤４が配置されており、サブストレート３１と太陽電池３５は接着されている。また、接着剤４とサブストレート３１の間には、磁性体粉末３を分散させた下塗材２が配置されている。
なお、サブストレート３１は、第１の基材に相当し、太陽電池３５は、第２の基材に相当する。
【００５０】
本発明の実施の形態４に係る人工衛星３０は、以上のように構成されており、次のような効果を奏する。
人工衛星３０は、下塗材２に磁性体粉末３が分散されている。そのため、実施の形態１または実施の形態２の検査方法を用いて精度よく過剰塗布、塗布不足、または塗布不良を判定することができる。よって、品質管理を容易に行うことができる。
【００５１】
なお、実施の形態４では、下塗材２を接着剤４とサブストレート３１の間に配置したが、接着剤４と太陽電池３５の間に配置してもよいし、両方に配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の下塗剤の検査方法は、エレベータまたは人工衛星などの接着構造体を製造する際の下塗材の厚みの検査に利用することができる。
接着構造体は、建材または装置の部品として利用することができる。エレベータは、建物内の移動手段として利用することができる。人工衛星は、気象観測などに利用することができる。接着構造体の製造方法は、上記のような接着構造体の製造に利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  第１の基材、２  下塗材、３  磁性体粉末、４  接着剤、５  第２の基材、１０  接着構造体、１１  磁場印加装置、１２  磁気センサー、１３  磁性体回収装置、２０  エレベータ、２１  パネル、２５  補強部材、３０  人工衛星、３１  サブストレート、３５  太陽電池
【要約】
下塗材の塗布状態を精度よく検査することができる下塗材の検査方法を提供することを目的とする。
下塗材の検査方法は、磁性体粉末を分散させた下塗材を基材へ塗布する下塗材塗布ステップと、下塗材が塗布された基材の表面の磁場の強さを測定する測定ステップと、測定された磁場の強さと予め定められた閾値を比較して、下塗材の塗布状態を判定する判定ステップと、を備えたものである。
下塗材に磁性体粉末が分散されているので、測定する磁性体粉末の磁場の強さと下塗材の厚みには相関がある。よって、磁場の強さを測定することにより、下塗材の塗布状態を精度よく検査することができる。【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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