JP2566496B2 - 粘着応用製品の性能評価装置 - Google Patents
粘着応用製品の性能評価装置Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として粘着テープ、
粘着シート、積層基板、塗膜、ハードコーテイング、シ
ール材等、粘着応用製品の粘着力、剥離性の性能評価装
置に関する。
粘着シート、積層基板、塗膜、ハードコーテイング、シ
ール材等、粘着応用製品の粘着力、剥離性の性能評価装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来に於いては、粘着テ−プ、粘着シ−
ト等の粘着力を測定する方法として、ＪＩＳ，ＡＳＴＭ
等で規定されており、その中でもいわゆる「引き剥し試
験」は手軽なため広く行われている。
ト等の粘着力を測定する方法として、ＪＩＳ，ＡＳＴＭ
等で規定されており、その中でもいわゆる「引き剥し試
験」は手軽なため広く行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】最近の粘着応用製品の
高性能化、高機能化、多様化にともない今までの「引き
剥し試験」では評価ができないものも出てきており、更
に、粘着、剥離の理論的な解明と理論にもとずいた評価
装置が必要となってきている。
高性能化、高機能化、多様化にともない今までの「引き
剥し試験」では評価ができないものも出てきており、更
に、粘着、剥離の理論的な解明と理論にもとずいた評価
装置が必要となってきている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、粘着テ−プの
上にスペ−サ−を介してガラス板を置き、小孔から一定
圧のガスを導入して粘着テ−プにブリスタ−現象（ガス
膨れ現象）を生ぜしめて粘着テ−プとガラス板との接触
面積の成長変化をＣＣＤカメラにより撮影しそのデ−タ
−信号をコンピュ−タ−処理して粘着力の測定を行わし
める。又、粘着テ−プの代わりに、基板張付け処理、ハ
−ドコ−ティング処理等を行うことにより、多様な粘着
応用製品の性能評価も可能になる。
上にスペ−サ−を介してガラス板を置き、小孔から一定
圧のガスを導入して粘着テ−プにブリスタ−現象（ガス
膨れ現象）を生ぜしめて粘着テ−プとガラス板との接触
面積の成長変化をＣＣＤカメラにより撮影しそのデ−タ
−信号をコンピュ−タ−処理して粘着力の測定を行わし
める。又、粘着テ−プの代わりに、基板張付け処理、ハ
−ドコ−ティング処理等を行うことにより、多様な粘着
応用製品の性能評価も可能になる。
【０００５】
【実施例】図１及び図２に於いて、１は中央に小孔２を
穿った基板でその上面に試料３としての粘着テ−プを貼
着し、スペ−サ−４を介してガラス板５を載置し、押さ
え枠体６により保持してある。小孔２より一定に制御し
たガス圧Ｐを加えると試料３にブリスタ−３Ａが生じ、
ある程度成長するとガラス板５のステ−ジ下面Ｑに接触
する。ある条件ではブリスタ−３Ａが成長を続けるとそ
れに伴って接触面積も成長する。この接触面積Ａをブリ
スタ−成長のパラメ−タ−とする。このときの面積Ａの
変化、圧力Ｐ、スペ−サ−４の高さｈ等により粘着性を
分析するものである。
穿った基板でその上面に試料３としての粘着テ−プを貼
着し、スペ−サ−４を介してガラス板５を載置し、押さ
え枠体６により保持してある。小孔２より一定に制御し
たガス圧Ｐを加えると試料３にブリスタ−３Ａが生じ、
ある程度成長するとガラス板５のステ−ジ下面Ｑに接触
する。ある条件ではブリスタ−３Ａが成長を続けるとそ
れに伴って接触面積も成長する。この接触面積Ａをブリ
スタ−成長のパラメ−タ−とする。このときの面積Ａの
変化、圧力Ｐ、スペ−サ−４の高さｈ等により粘着性を
分析するものである。
【０００６】しかして、小孔２にガス圧Ｐが加えられる
と、そのガス圧Ｐは、スペ−サ−４を介して保持したガ
ラス板５でブリスタ−の高さ方向が制限されているので
横方向のみに作用し、高さｈのブリスタ−３Ａが成長
し、ガス圧Ｐの仕事は正確にＰ×ｈとなる。一方、粘着
テ−プ３が基板１に張り付いている部分をアクティブゾ
−ンと言い、ここで境界粘着エネルギ−γが作用してい
ると考える。ここで、Ｐ×ｈがγより大きくなればブリ
スタ−３Ａが成長しているわけである。このような条件
下でブリスタ−３Ａのガラス板５におけるステ−ジ下面
Ｑとの接触面積Ａの成長速度により、境界粘着エネルギ
−γの評価が可能になるので、該接触面積Ａの変化をＣ
ＣＤカメラ（チャ−ジ・カップルド・デバイスカメラ）
２０で撮影し、そのデ−タ−信号をコンピュ−タ−８で
演算処理し粘着力をＣＲＴディスプレイ（陰極管表示）
９あるいはプリンタ−９Ａにより測定表示する。
と、そのガス圧Ｐは、スペ−サ−４を介して保持したガ
ラス板５でブリスタ−の高さ方向が制限されているので
横方向のみに作用し、高さｈのブリスタ−３Ａが成長
し、ガス圧Ｐの仕事は正確にＰ×ｈとなる。一方、粘着
テ−プ３が基板１に張り付いている部分をアクティブゾ
−ンと言い、ここで境界粘着エネルギ−γが作用してい
ると考える。ここで、Ｐ×ｈがγより大きくなればブリ
スタ−３Ａが成長しているわけである。このような条件
下でブリスタ−３Ａのガラス板５におけるステ−ジ下面
Ｑとの接触面積Ａの成長速度により、境界粘着エネルギ
−γの評価が可能になるので、該接触面積Ａの変化をＣ
ＣＤカメラ（チャ−ジ・カップルド・デバイスカメラ）
２０で撮影し、そのデ−タ−信号をコンピュ−タ−８で
演算処理し粘着力をＣＲＴディスプレイ（陰極管表示）
９あるいはプリンタ−９Ａにより測定表示する。
【０００７】７は加圧ユニットで基板１の小孔２内へ制
御した一定のガス圧Ｐを供給するものである。１０は光
学接触法による接触面測定装置本体で、コンピュ−タ−
８の一部を構成する処の受光部としての画像処理部１１
（フレ−ムメモリ−）と、被測定部としての解析ステ−
ジ１２とから成っている。このフレ−ムメモリ−はＣＣ
Ｄカメラ２０から入力した画像を取込み処理する。前記
解析ステ−ジ１２は透明又は半透明のガラス板５の一側
端縁５Ａに光ファイバ−等の導光部材１４の一端１４Ａ
を対向して光導入部と成し、幅の広い光を開口角（Ｎ
Ａ）が略５０°〜６０°となる如く導光せしめガラス板
５内部に導入すべく成してある。然る際、光導入部から
不要な光が外部へ漏れないように設置することが必要で
ある。１５は前記導光部材１４の他端１４Ｂに接続せし
めた光源であり、例えばハロゲンランプ等を採用してい
る。然る時、ガラス板５内から空気中に対する光の臨界
角は略４２°であり、前記開口角の光は内側境界面に対
しては入射角が５５°〜６０°になるので全反射する。
御した一定のガス圧Ｐを供給するものである。１０は光
学接触法による接触面測定装置本体で、コンピュ−タ−
８の一部を構成する処の受光部としての画像処理部１１
（フレ−ムメモリ−）と、被測定部としての解析ステ−
ジ１２とから成っている。このフレ−ムメモリ−はＣＣ
Ｄカメラ２０から入力した画像を取込み処理する。前記
解析ステ−ジ１２は透明又は半透明のガラス板５の一側
端縁５Ａに光ファイバ−等の導光部材１４の一端１４Ａ
を対向して光導入部と成し、幅の広い光を開口角（Ｎ
Ａ）が略５０°〜６０°となる如く導光せしめガラス板
５内部に導入すべく成してある。然る際、光導入部から
不要な光が外部へ漏れないように設置することが必要で
ある。１５は前記導光部材１４の他端１４Ｂに接続せし
めた光源であり、例えばハロゲンランプ等を採用してい
る。然る時、ガラス板５内から空気中に対する光の臨界
角は略４２°であり、前記開口角の光は内側境界面に対
しては入射角が５５°〜６０°になるので全反射する。
【０００８】しかして、ガラス板５の一側端縁５Ａに導
入された光は、その内部にて全反射を繰り返してゆき、
反対側の端縁５Ｂから外へ射出してゆくこととなる（図
４参照）。然る際、ガラス板５のステ−ジ上面Ｐから外
部へは、殆ど光が漏れないので、受光部としての画像処
理部１１は何も感知しない。次いで、前記ガラス板５の
ステ−ジ下面Ｑに試料３が接触した場合、光源の波長に
比例してガラス板５内部境界面から空気中へわずかの深
さのところまで光が侵入している（エバネッセント波）
為、接触している部分に光があたり、この結果、物体の
接触面にて乱反射を生じ、その部分が明るく見えること
となる。
入された光は、その内部にて全反射を繰り返してゆき、
反対側の端縁５Ｂから外へ射出してゆくこととなる（図
４参照）。然る際、ガラス板５のステ−ジ上面Ｐから外
部へは、殆ど光が漏れないので、受光部としての画像処
理部１１は何も感知しない。次いで、前記ガラス板５の
ステ−ジ下面Ｑに試料３が接触した場合、光源の波長に
比例してガラス板５内部境界面から空気中へわずかの深
さのところまで光が侵入している（エバネッセント波）
為、接触している部分に光があたり、この結果、物体の
接触面にて乱反射を生じ、その部分が明るく見えること
となる。
【０００９】例えば、試料３のガラス板５に接触してい
る個所の物体表面に凹凸がある場合には図５及び図６に
示す如く接触しているところだけ乱反射する為に、光の
点の集団となり光斑点となる。即ち、試料３を図８に示
す如く基板１上に載置し、小孔２より一定のガス圧Ｐを
加えると試料３にブリスタ−現象が生じ、ガラス板５の
ステ−ジ下面Ｑと接触し、平面状に広がって行く変形度
合、換言すれば接触面積Ａの変化を光学接触法により測
定出来る（図７参照）。
る個所の物体表面に凹凸がある場合には図５及び図６に
示す如く接触しているところだけ乱反射する為に、光の
点の集団となり光斑点となる。即ち、試料３を図８に示
す如く基板１上に載置し、小孔２より一定のガス圧Ｐを
加えると試料３にブリスタ−現象が生じ、ガラス板５の
ステ−ジ下面Ｑと接触し、平面状に広がって行く変形度
合、換言すれば接触面積Ａの変化を光学接触法により測
定出来る（図７参照）。
【００１０】次いで、コンピュ−タ−８の一部を構成す
る処の前記受光部としての画像処理部１１の手順につい
て述べる。本発明では特に固体撮像デバイスとしてＭＯ
Ｓ型又はＣＣＤ型の内、ＣＣＤ（電荷転送デバイス）型
の撮像素子を画像入力装置として組み込んだＣＣＤカメ
ラ２０を例にとって説明する（図５参照）。このＣＣＤ
カメラ２０はブリスタ−３Ａの接触部分の画像を入力す
る為のカメラで、画素数は５１２×５１２程度のもので
ある。先ず、ガラス板５のステ−ジ上面Ｐ上に或る間隔
をおいてＣＣＤカメラ２０を設置し、ステ−ジ上面Ｐか
らの乱反射光を画像信号として取り込む。次いで、これ
をデジタル信号に変換してコンピュ−タ−（ＣＰＵ）８
に取り込む。然る時、ガラス板５のステ−ジ下面Ｑに試
料３が接触している部分が明るく写る（図９参照）。
る処の前記受光部としての画像処理部１１の手順につい
て述べる。本発明では特に固体撮像デバイスとしてＭＯ
Ｓ型又はＣＣＤ型の内、ＣＣＤ（電荷転送デバイス）型
の撮像素子を画像入力装置として組み込んだＣＣＤカメ
ラ２０を例にとって説明する（図５参照）。このＣＣＤ
カメラ２０はブリスタ−３Ａの接触部分の画像を入力す
る為のカメラで、画素数は５１２×５１２程度のもので
ある。先ず、ガラス板５のステ−ジ上面Ｐ上に或る間隔
をおいてＣＣＤカメラ２０を設置し、ステ−ジ上面Ｐか
らの乱反射光を画像信号として取り込む。次いで、これ
をデジタル信号に変換してコンピュ−タ−（ＣＰＵ）８
に取り込む。然る時、ガラス板５のステ−ジ下面Ｑに試
料３が接触している部分が明るく写る（図９参照）。
【００１１】然る際、画像メモリ−には画素（横５１２
×縦５１２分割）ごとに明るさを、一つのメモリ−に記
憶するようになっており、取り込んだ画像は明るさが５
１２段階に分けられる。この画像の或る一部（中央の１
ライン）を抽出すると図１０の如くなる。ここで、白黒
のみの２値画像に変換するのであるが、試料表面に凹凸
がある場合は、この処理を行うと斑点模様になってしま
うので、この明るい部分の凹凸をなくすために平均化処
理を行う。然る時、この処理を行った結果は図１１の如
く全体がなめらかな画像となる。次に、前記２値化処理
を行い、或るしきい値Ｓを境界線にして、それより上の
デ−タ−を１に、下のデ−タ−を０と２種類の値に変換
する（図１２参照）。然る後、明るい部分の画素数を合
計し基準面積と比較することによって、ガラス接触面の
接触面積Ａの変化を捕捉し、該コンピュ−タ−８を介し
て粘着力を演算処理しＣＲＴディスプレイ９又はプリン
タ−９Ａにより測定表示する。
×縦５１２分割）ごとに明るさを、一つのメモリ−に記
憶するようになっており、取り込んだ画像は明るさが５
１２段階に分けられる。この画像の或る一部（中央の１
ライン）を抽出すると図１０の如くなる。ここで、白黒
のみの２値画像に変換するのであるが、試料表面に凹凸
がある場合は、この処理を行うと斑点模様になってしま
うので、この明るい部分の凹凸をなくすために平均化処
理を行う。然る時、この処理を行った結果は図１１の如
く全体がなめらかな画像となる。次に、前記２値化処理
を行い、或るしきい値Ｓを境界線にして、それより上の
デ−タ−を１に、下のデ−タ−を０と２種類の値に変換
する（図１２参照）。然る後、明るい部分の画素数を合
計し基準面積と比較することによって、ガラス接触面の
接触面積Ａの変化を捕捉し、該コンピュ−タ−８を介し
て粘着力を演算処理しＣＲＴディスプレイ９又はプリン
タ−９Ａにより測定表示する。
【００１２】前記したＣＲＴディスプレイ９はビデオ入
力端子とＲＧＢ（レッド・グリ−ン・ブル−）アナログ
入力端子を持ち、コンピュ−タ−画面の他にＣＣＤカメ
ラ２０の画像をモニタ−できるものである。又、前記し
たコンピュ−タ−８には、数値デ−タ−プロセッサ−を
セットして画像処理の演算の高速処理を可能にしてあ
る。
力端子とＲＧＢ（レッド・グリ−ン・ブル−）アナログ
入力端子を持ち、コンピュ−タ−画面の他にＣＣＤカメ
ラ２０の画像をモニタ−できるものである。又、前記し
たコンピュ−タ−８には、数値デ−タ−プロセッサ−を
セットして画像処理の演算の高速処理を可能にしてあ
る。
【００１３】図１３〜図１４に示した実施例は、試料３
のブリスタ−３Ａが感圧センサ−Ｋにより検出され、コ
ンピュ−タ−８Ａによりデ−タ−処理されるものであ
る。感圧センサ−Ｋはｘ軸透明電極Ｋｘとｙ軸透明電極
Ｋｙとから構成してあり、これ等両者（Ｋｘ，Ｋｙ）
を、スペ−サ−４Ａを介在せしめて形成したエア−ギャ
ップＧで絶縁して直角に交叉すべく配設してある。しか
して、試料３にガス圧Ｐを加えるとブリスタ−３Ａが生
じ、該ブリスタ−３Ａはｘ軸透明電極Ｋｘを上方に湾曲
して押上し、ｙ軸透明電極Ｋｙと接触する。即ち、ブリ
スタ−３Ａに押されている部分のｘ軸透明電極Ｋｘとｙ
軸透明電極Ｋｙとの交点が接触し、電気信号を発するの
で、接触交点の位置と数をメモリ−Ｍに記憶し、コンピ
ュ−タ−８に入力することによって、粘着力を演算処理
するものである。
のブリスタ−３Ａが感圧センサ−Ｋにより検出され、コ
ンピュ−タ−８Ａによりデ−タ−処理されるものであ
る。感圧センサ−Ｋはｘ軸透明電極Ｋｘとｙ軸透明電極
Ｋｙとから構成してあり、これ等両者（Ｋｘ，Ｋｙ）
を、スペ−サ−４Ａを介在せしめて形成したエア−ギャ
ップＧで絶縁して直角に交叉すべく配設してある。しか
して、試料３にガス圧Ｐを加えるとブリスタ−３Ａが生
じ、該ブリスタ−３Ａはｘ軸透明電極Ｋｘを上方に湾曲
して押上し、ｙ軸透明電極Ｋｙと接触する。即ち、ブリ
スタ−３Ａに押されている部分のｘ軸透明電極Ｋｘとｙ
軸透明電極Ｋｙとの交点が接触し、電気信号を発するの
で、接触交点の位置と数をメモリ−Ｍに記憶し、コンピ
ュ−タ−８に入力することによって、粘着力を演算処理
するものである。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では試料に
ブリスタ−現象を生ぜしめそのブリスタ−現象の変化を
光学的又は圧力的に検出し、そのデ−タ−信号をコンピ
ュ−タ−で演算処理したので、経験的、個人的な測定誤
差の介入がなく、高精度に、粘着理論に基づいた測定が
行ない得る。
ブリスタ−現象を生ぜしめそのブリスタ−現象の変化を
光学的又は圧力的に検出し、そのデ−タ−信号をコンピ
ュ−タ−で演算処理したので、経験的、個人的な測定誤
差の介入がなく、高精度に、粘着理論に基づいた測定が
行ない得る。
【図１】試料をセットした本発明測定装置の縦断正面図
である。
である。
【図２】試料のブリスタ−現象を示す要部の拡大縦断正
面図である。
面図である。
【図３】本発明装置の全体を示すブロック図である。
【図４】光導入の態様を示す概略図である。
【図５】測定時の概略説明図である。
【図６】測定時の側面図で、主として光学路を示してあ
る。
る。
【図７】測定時の平面図である。
【図８】測定時の側面図で、主としてブリスタ−を示し
てある。
てある。
【図９】画像処理手順の第１段階を示す。
【図１０】画像処理手順の第２段階を示す。
【図１１】画像処理手順の第３段階を示す。
【図１２】画像処理手順の第４段階を示す。
【図１３】感圧性センサ−により、試料のブリスタ−を
測定する例を示す縦断正面図である。
測定する例を示す縦断正面図である。
【図１４】図１３の要部の平面図である。
１・・・基板 ３・・・試料 ５・・・ガラス板 ８・・・コンピュ−タ− ９・・・ＣＲＴディスプレイ １１・・・画像処理部 １２・・・解析ステ−ジ １４・・・導光部材 １５・・・光源 ２０・・・ＣＣＤカメラ Ｋ・・・感圧センサ−
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−64644（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−176650（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−320949（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−52738（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 粘着テープ、粘着シート等の粘着応用製
品としての試料を基板とガラス板との間に介在せしめる
と共にガス圧の導入により該試料にブリスター現象を生
ぜしめて、試料とガラス板との接触面積の変化を光学的
に捕捉し、その画像信号をコンピューターにより演算処
理した粘着応用製品の性能評価装置 - 【請求項２】 請求項１の記載に於いて、光学的な捕捉
をＣＣＤカメラにより行った粘着応用製品の性能評価装
置 - 【請求項３】 粘着テープ、粘着シート等の粘着応用製
品としての試料を基板と感圧センサーとの間に介在せし
めると共にガス圧の導入により該試料にブリスター現象
を生ぜしめて、試料と感圧センサーとの接触圧の変化を
圧力的に捕捉し、その圧力信号をコンピューターにより
演算処理した粘着応用製品の性能評価装置 - 【請求項４】 請求項３の記載に於いて、感圧センサー
Ｋをｘ軸透明電極Ｋｘとｙ軸透明電極Ｋｙとにより構成
し、両電極を直交すべく配設した粘着応用製品の性能評
価装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3286979A JP2566496B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 粘着応用製品の性能評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3286979A JP2566496B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 粘着応用製品の性能評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599840A JPH0599840A (ja) | 1993-04-23 |
| JP2566496B2 true JP2566496B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=17711446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3286979A Expired - Lifetime JP2566496B2 (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 粘着応用製品の性能評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566496B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108931429A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-12-04 | 中国科学院半导体研究所 | 一种激光熔覆层与基体结合强度的测试方法 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1254414A (zh) * | 1997-03-31 | 2000-05-24 | 赖斯大学 | 薄膜导体的静电粘着性测试仪 |
| DE102005044505A1 (de) * | 2005-09-16 | 2007-03-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren und Anordnung zur Prüfung von Materialverbundsystemen |
| SE531410C2 (sv) * | 2007-05-30 | 2009-03-24 | Fibro System Ab | Förfarande och anordning för bestämning av en materialytas topografi |
| KR101278703B1 (ko) * | 2011-02-23 | 2013-06-25 | 엘아이지에이디피 주식회사 | 기판합착장치의 점착력 측정장치 및 점착력 측정방법 |
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| CN114184624B (zh) * | 2021-11-16 | 2024-10-29 | 厦门理工学院 | 一种透明介质薄层的缺陷检测方法和装置 |
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