JPH0339636A - 非粘着性評価試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は非粘着性評価試験機に係り、特に粘着物と被粘
着物とを剥離するに要する力、すなわち粘着力を測定し
て非粘着性を評価するための非粘着性評価試験機に関す
る。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕被粘着
物の非粘着性を評価することは、表面処理分野、接着・
粘着分野では特に重要である。被粘着物に粘着される粘
着物を例示すると、粘着テープ類、食品類、プラスチッ
ク類、接着剤、ゴム類等と多くの種類があり、その性状
及び特性もさまざまである。非粘着性の評価を行う上で
最も重要な点は実用環境に近い条件で非粘着性に関連す
る物理量を測定することである。非粘着性に関連する物
理量としては、非粘着性と略反比例の関係にある粘着力
が一般的に使用されており、この粘着力を測定すること
により非粘着性が評価されている。この粘着力測定試験
における剥離角度は、一般には９０度または１８０度で
行われている。

第１図に従来の非粘着性評価試験機を示す。水平面に対
して試料載置面の角度が調節可能にされた試料台ＩＯの
両端には、滑車４．８が回転自在に取付けられている。

試料台１０の上方には上下方向に移動可能な上下方向移
動体６が配置されている。上下方向移動体６には、荷重
検出器５が固定されている。試料台１０に載置された試
験板１の一端は滑車４に巻掛けられたワイヤ３によって
上下方向移動体６に取付けられている。また、試験板１
の他端には滑車８に巻掛けられたワイヤ９を介して錘７
が接続されている。かかる非粘着性評価試験機によれば
、試験板１に貼着された粘着物２の剥離端と上下方向移
動体６に設けられた荷重検出器５とをワイヤで連結し、
上下方向移動体６を上方に移動させると粘着物２が試験
板１から剥離される。このときの剥離に要する力、すな
わち粘着力は荷重検出器５によって検出される。そして
、この粘着力により非粘着性が評価される。

この非粘着性評価試験機において剥離角度θを変更して
試験を行うには、第２図に示すように試料台１０の載置
面を水平面に対して傾斜させ、更にワイヤ３の上下方向
移動体６への取付位置とワイヤ３の長さを変更する必要
がある。また、試験板１を頻繁に交換して試験を行う場
合には、その都度錘７を試験板１から脱着させなければ
ならない。このため、第１図に示した非粘着性評価試験
機では、試験の作業性が悪い、という問題がある。

第３図に示した非粘着性評価試験機は、手動で粘着物２
を剥離するものであるが、剥離速度や剥離角度を一定に
保つことは困難であり、試験の再現性や個人差が問題と
なる。なお、この試験機では手動で剥離させるため荷重
検出器５を試料台↓０側に取付けている。

第４図に示した非粘着性評価試験機は、粘着物２の剥離
端に取付けられた紐を巻取るプーリ４９とベルト４８に
よってプーリ４９を回転させる変速モータ１１とを備え
た引張装置１２を用いたものである。この試験機によれ
ば、変速モータ１１によって剥離速度を調節することに
より一定剥離速度で剥離を行うことが可能であるが、剥
離角度を一定に保つためには引張装置１２を剥離速度と
同期させて手動で移動させる必要があり、このため剥離
角度を一定に保つことは困難である。

この剥離角度を一定に保つためには、第５図に示すよう
に、引張装置１２を案内して移動させる移動ガイド１４
を設け、プーリ５１と変速モータ１３の軸に固定された
プーリとの間にベルト５０を掛は渡し、ベルト５０によ
って引張装置１２を移動させればよい。このようにすれ
ば、剥離角度を０〜１８０度の任意の値に設定して試験
を行うことが可能である。しかしながら、試料台１０の
角度を設定し、次いで移動ガイド１４を試料台１０の傾
斜角度に対して平行になるように設定しなければならず
、更に剥離角度と剥離速度に応じて変速モータ１１及び
変速モータ１３の速度設定も行わなければならない。こ
のため、設定箇所が第１図に示した非粘着性評価試験機
と比較して多くなり、試験の作業性が悪化する、という
問題がある。

本発明は上記問題点を解決すべく或されたもので、測定
精度、再現性および作業性等を良好にした非粘着性評価
試験機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〕

上記目的を遠戚するために本発明の非粘着性評価試験機
は、水平面に対して試料載置面の角度が調節可能にされ
た試料台と、所定方向に延在された第１のガイド部材と
、前記第１のガイド部材の延在方向と交差する方向に延
在されると共に前記第１のガイド部材に沿って移動可能
にされた第２のガイド部材と、被測定物の剥離端を取付
ける取付部を備えると共に前記第２のガイド部材の延在
方向に移動可能にされた移動部材と、被測定物の剥離角
度に応じた速さで前記剥離角度に応じた方向に前記移動
部材を移動させる駆動手段と、被測定物の非粘着性に関
連する物理量を測定する測定器と、を含んで構成したも
のである。

〔作用〕

本発明の第１のガイド部材は所定方向に延在されており
、第２のガイド部材は第１のガイド部材の延在方向と交
差する方向に延在されると共に第１のガイド部材に沿っ
て移動可能にされている。

また、被測定物の剥離端を取付ける取付部を備えた移動
部材は、第２のガイド部材の延在方向に移動可能にされ
ている。従って、第２のガイド部材の移動と移動部材の
移動とを制御することによって取付部を鉛直面内の任意
の位置に移動させることができる。駆動手段は剥離角度
に応じた速さで剥離角度に応じた方向に移動部材を移動
させる。

これによって剥離角度と剥離速度とを一定に保持して試
験を行うことができ、これによって非粘着性に関連する
物理量の測定を精度良く行うことができる。非粘着性に
関連する物理量としては粘着力、粘着力と略反比例の関
係にある量等がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、被測定物の剥離端
を取付ける取付部を剥離角度に応じた速さと方向で鉛直
面内の任意の位置に移動させるようにしているため、剥
離速度と剥離角度を一定に保持して測定精度、再現性お
よび作業性を良好にした試験を行うことができる、とい
う効果が得られる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明する
。本実施例は、非粘着性に関連する物理量として粘着力
を測定するようにしたものである。

試料台支持柱１８の上端部には試料台１７が回転自在に
取付けられている。試料台１７の載置面には試験板１を
固定するための試験板ホルダ（図示せず）が設けられて
いる。また、試料台１７には試験板１を加熱するための
ヒータ６０および試験板１の温度を検出するための温度
センサ６２が埋設されている。試料台支持柱１８の上端
には角度目盛板１６が固定されており、角度目盛板１６
の表面側に位置するように試料台１７に固定された指針
１９が設けられている。この試料台１７の回転軸にはハ
ンドル２０が固定されており、ハンドル２０を回転する
ことによって水平面に対する傾斜角を調節することが可
能である。

試料台支持柱１８の下端にはアジャストボルト２１が設
けられている。アジャスートボル）２１はボルトステー
２３によってスライドベース２２に取付けられており、
アジャストボルト２１をねじ込むことでスライダ２４を
移動させて試料台１７を水平方向に移動することができ
る。これらは粘着物２に連結されたワイヤ２５をワイヤ
チャック２６に連結した状態で発生する位置ずれを解消
するための位置決め機構として作用する。

鉛直方向に延在する一対の鉛直ガイド５４が立設されて
いる。鉛直ガイド５４の両端は各々連結部材５６によっ
て連結されている。鉛直ガイド５４の各々に沿って摺動
自在に直線運動軸受３４および直線運動軸受３５が設け
られており、この直線運動軸受３４および直線運動軸受
３５は水平に配置された上下方向移動ベース３６に固定
されている。連結部材５６には軸受３０および軸受３１
が設けられており、螺子が螺設されたシャフト３２の両
端が軸受３１および軸受３０に支持されている。シャフ
ト３２の一端は軸受３０を貫通して突出しており、この
突出部にプーリ２９が固定されている。このプーリ２９
はパルスモータ２７の軸に固定されたプーリとタイミン
グベルト２８によって連結されている。上下方向移動ベ
ース３６には、シャフト３２と螺合した片フランジナツ
ト３３が固定されている。従って、パルスモータ２７を
回転させることによりシャフト３２が回転し、これによ
ってシャフト３２と螺合した片フランジナツト３３が上
下方向に移動させ、これによって上下方向移動ベース３
６を上下方向に移動させることができる。

上下方向移動ベース３６には、水平方向に延在した一対
の水平ガイド４３の一端が固定されている。水平ガイド
４３の両端には各々軸受３９および軸受４０が設けられ
ており、螺子が螺設されたシャフト４１が軸受３９およ
び軸受４０によって支持されている。シャフト４１の一
端は軸受３９を貫通して突出しており、この突出部には
プーリ３８が固定されている。このプーリ３８は、タイ
ミングベルトによってパルスモータ３７に固定されたプ
ーリに連結されている。水平ガイド４３には水平ガイド
４３に沿って摺動自在に前後方向移動ベース４５が取付
けられており、この前後方向移動ベース４５にシャフト
４１と螺合した片フランジナツト４２が固定されている
。また前後方向移動ベース４５には、先端部に滑車４６
を備えたガイドステー４７と先端部にワイヤチャック２
６を備えた荷重検出器４４とが固定されている。従って
、パルスモータ３７を回転させることにより前後方向移
動ベース４５、従って荷重検出器４４を水平ガイド４３
に沿って移動させることができる。

パルスモータ２７．３７、荷重検出器４４、ヒータ６０
、温度センサ６２はマイクロコンピュータ６４に接続さ
れている。またマイクロコンピュータ６４には、キーボ
ード６６、ＣＲＴ６８およびプリンタ７０が接続されて
いる。

以下本実施例の作用を説明する。粘着物２が貼着された
試験板１を試料台１７に載置して試料板ホルダによって
固定する。粘着物２の剥離端にワイヤ２５の一端を固定
し、ワイヤ２５の他端をワイヤチャック２６に固定する
。この状態で上記の位置決め機構を調整してワイヤ２５
が鉛直方向を向くように調節する。

続いてキーボード６６を操作して剥離速度、剥離距離、
剥離角度および剥離温度を入力する。スタートキーをオ
ンすると第７図に示すルーチンが実行され、ステップ１
００において入力された剥離速度が指定範囲内の値か否
かが判断される。この剥離速度は、例えば４０　ｍｍ／
ｍｉｎから３００ｍｍ／ｍｉｎまで２０　ｍｍ／ｍｉｎ
毎に定められている。剥離速度が指定範囲でないときは
ステップ１０８においてＣＲＴ６８に再入力指示を表示
する。次のステップ１０２では入力された剥離距離が指
定範囲内の値か否かを判断する。この剥離距離は、例え
ば１〜６０ｍｍの値に定められている。次のステップ１
０４では人力された剥離角度が指定範囲内の値か否かを
判断する。この剥離角度は、例えば１０度から８０度ま
でｌＯ度間隔で定めることができる。次のステップ１０
６では入力された剥離温度が指定範囲内の値か否かを判
断する。ステップ１０２．１０４．１０６の判断が否定
のときはステップ１０８で再人力指示を行い、肯定判断
のときはステップ１１０において鉛直方向（Ｚ軸）と水
平方向くＹ軸〉の荷重検出器４４の移動速度を以下の式
に従って算出する。

但し、Ｓ、は剥離速度、θは剥離角度、Ｓ２は荷重検出
器４４のＺ軸方向の移動速度、Ｓ、は荷重検出器４４の
Ｙ軸方向の移動速度である。

次のステップ１１２では入力された剥離距離に基づいて
Ｚ軸方向およびＹ軸方向の荷重検出器４４の移動距離を
算出する。次のステップ１１４ではヒータ６０をオンオ
フ制御するとによって剥離温度の制御を行う。ヒータ６
０によって制御される温度は温度センサ６２によって検
出され、ステップ１１６において温度センサ６２で検出
された剥離温度が入力された剥離温度（設定温度）と等
しいか否かが判断される。剥離温度が設定温度と等しく
なったときには、ステップ１１８において測定開始キー
がオンされたか否かを判断し、測定開始キーがオンされ
たときにはステップ１２０でパルスモータ２７およヒハ
ルスモータ３７を制御することによりステップ１１０で
演算された移動速度で荷重検出器４４を移動させる。こ
のとき移動速度Ｓ２の符号が正のとき荷重検出器４４の
移動方向は第６図の上方であり、移動速度Ｓ、の符号が
正のときの荷重検出器４４の移動方向は第６図左方であ
る。また、荷゛重検出器４４によって検出された荷重は
粘着力としてＣＲＴ６８に表示される。また、必要に応
じてプリンタ７０でプリントすることができる。第８図
は粘着力の測定結果の一例を示す線図である。

次のステップ１２２ではステップ１１２で演算された移
動距離に到達したか否かを判断し、到達したと判断され
たときにはパルスモータ２７およびパルスモータ３７を
停止させて測定を終了する。

そして、このようにして測定された粘着力から非粘着性
が評価される。

以上説明したように本実施例によれば、剥離角度に応じ
た速度で荷重検出器４４を鉛直方向および水平方向に移
動させると共に、剥離温度を制御して粘着力の測定を行
っているため、実用環境に近い条件で粘着力の試験を精
度良く行うことができ、これによって精度のよい非粘着
性の評価を行うことができる、という効果が得られる。

なお、上記では前後方向移動ベースを水平ガイドに沿っ
て移動させる例について説明したが、前後方向移動ベー
スを水平ガイドに固定して水平ガイド自体を水平方向に
移動させることにより荷重検出器４４を水平方向に移動
させるようにしてもよい。また、荷重検出器４４を前後
方向移動ベースに固定する例について説明したが、第３
図〜第５図に示したように試料台側に固定するようにし
てもよい。更に、上記では１つのマイクロコンピュータ
を用いて温度を調節した後に測定する例について説明し
たが、剥離速度等を制御するコンピュータとは別体に温
度制御装置を設けてもよい。

このようにすれば常時温度制御することができるので複
数回測定するときに速やかに測定することができる。

なお、上記では粘着力を測定して非粘着性を評価する例
について説明したが、粘着力を粘着力に略反比例した量
に変換してこの量から直接非粘着性を評価するようにし
てもよい。

本発明で非粘着性を評価できる被粘着物としては、フッ
素樹脂塗膜、フッ素ゴム、シリコンゴム等があり、粘着
物としてはセロハンテープ、ビニールテープ、ガムテー
プ、シール、炊飯米、餅、パン生地、複写機用トナー、
成形材料、塗料、接着剤、ゴム等がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は従来の非粘着性評価試験機を示す概略
図、第６図は本発明の一実施例の非粘着性評価試験機を
示す概略図、第７図は第６図のマイクロコンピュータに
よる制御ルーチンを示す流れ図、第８図は粘着力測定結
果の一肉を示す線図である。 １７・・・試料台、 ２７．３７・・・パルスモータ、 ６０・　・・ヒータ、 ６２　・ ・温度センサ、 ６４　・ ・マイクロコンピュータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水平面に対して試料載置面の角度が調節可能にさ
   れた試料台と、 所定方向に延在された第１のガイド部材と、前記第１の
   ガイド部材の延在方向と交差する方向に延在されると共
   に前記第１のガイド部材に沿って移動可能にされた第２
   のガイド部材と、被測定物の剥離端を取付ける取付部を
   備えると共に前記第２のガイド部材の延在方向に移動可
   能にされた移動部材と、 被測定物の剥離角度に応じた速さで前記剥離角度に応じ
   た方向に前記移動部材を移動させる駆動手段と、 被測定物の非粘着性に関連する物理量を測定する測定器
   と、 を含む非粘着性評価試験機。