JPS5814601B2 - カトウセイシ−トザイノ ヘンケイリヨウソクテイホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可撓性シ一ト材の変形量を測定する方法に関し
、特に薄手の可撓性シー１・材の任意の方向の変形量を
測定する方法に関するものである。

従来、薄手の町撓性シ一ト材、例えば厚さが１０〜２５
０μのアルミ、鋼、鉄等の金属あるいは合金から成るシ
ート材、あるいは、フェノール樹脂、フラン樹脂、ケｌ
・ンホルムアルデｌニド樹脂、キシレンホルムアルデヒ
ド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂、ア
ルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ボリスチレン
樹脂、ポリーＰ−キシリレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂
、ポリアクリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポ
リ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアク
リロニトリル樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリビニ
ルケ１〜ン樹脂、ポリエーテル樹脂ポリカーボネート樹
脂、ポリアミド樹脂とこれらの共重合体から成るシート
材の変形量を測定する場合は前記被測定シート材をテー
プ状に細断し、測長器あるいはコンパレーターを用いて
前記テープ状シート材の一方向の変形量を測定していた
。

しかし、被測定シート材の厚さが２５０μ以下になると
測定器面上に該シート材を均一に伸展し保持することが
困難になるため、変形量の測定精度も低下し、しかも−
方向の変形量のみがチェックできるのに止まり、さら
に前記シート材の温度、湿度、熱衝撃、クリープ等に関
する変形の過渡現象やヒステリシス現象の測定精度が著
しく低い欠点があった。

本発明は前述の欠点を解消し、前記被測定シート材の変
形量を全方向にわたりほぼ同時に測定できる測定方法を
提供することを目的とする。

本発明のかかる目的は、強磁性体の塗布液を円１形状の
被測定シート材上に同心円状に塗布し、該被測定シート
材の被測定面の中心点を中心とする一方々向の回転を前
記被測定シート材に与えながら前記強磁性体の塗布層に
特定した信号を記録、再生した後、前記シート材を異な
った温度条件の雰囲気下に放置して、再度再生し、得ら
れた各再生信号の出力値に基づいて前記シート材の変形
量を求めることを特徴とする可撓性シ一ト材の変形量測
定方法によって達成する。

以下、添付図面にしたがって本発明の一実施態様につい
て説明する。

１は円形に切断され、かつ片面に円輪状の強磁性体層２
を設けた被測定可撓性シ一ト材である。

３は前記シート材１に回転を与えるための回転機構であ
り、モーター４、該モーター４の出力軸５の上端軸に嵌
着した円形の非磁性体から成るバックプレート６および
前記出力軸５の上端面に螺着可能な止め具７から成って
いる。

８は支持機構（図示せず）により前記バックプレ−１−
６上方に支持された磁気・＼ツドである。

先ず、被測定シート材１と強磁性体塗布液を用意する。

前記強磁性体塗布液は次のような強磁性微粉末とバイン
ダーからなっている。

本発明に使用する前記強磁性微粉末としては、γＦ ｅ
２ ０３ ＋ Ｃ ｏ含有のγ−Ｆｅ２０３ ，Ｆｅ
３０４ ＋ＣＯ含有のＦｅ３０４ｒＣｒＯ２，Ｃｏ−Ｎ
ｉ−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｎｉ −Ｆｅ合金等、公知の強磁性
微粉末が使用でき、具体的には、特公昭４４−１４０９
０号公報、特公昭４５−１．８３７２号公報、特公昭４
７−２２０６２号公報、特公昭４７−２２５１．３号公
報、特公昭４６−２８４６６号公報、特公昭４６−３８
７５５号公報、特公昭４７−４２８６号公報、特公昭４
７−１２４２２号公報、特公昭４７−１７２８４号公報
、特公昭４７−１８５０９号公報、特公昭４７−１．８
５７３号公報等に記載されている。

また、本発明に使用される前記バインダーとしては、従
来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は反応型樹脂
やこれらの混合物が使用される。

熱可塑性樹脂としては軟化温度が１５０℃以下、平均分
了量が１０．０００〜２００．０００．重合度が約２０
０〜１０００程度のもので、例えば塩化ビニル酢酸ビニ
ル共重合体、塩化ビニル塩化ビニリデン共重合体、塩化
ビニルアクリロニトリル共重合体、アクリル酸エスデル
アクリ口ニトリル共重合体、アルリル酸エステル塩化ビ
ニリデン共重合体、アクリル酸エステルスチレン共重合
体、メタクリル酸エステルアクリロニトリル共重合体、
メククリル酸エステル塩化ビニリデン共重合体、メタク
リル酸エステルスチレン共重合体、ワレクンエラストマ
ー、ポリ弗化ビニル、塩化ビニリデンアクリロニトリル
共重合体、ブタジエンアクリロニトリル共重合体、ポリ
アミド樹脂、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体
（セルロースアセテートプチレート、セルロースダイア
セデ−１・、セルローストリアセテート、セルロースプ
ロピオネート、ニトロセルロース等）、スチレンプクジ
エン共重合体、ポリエステル樹脂、クロロビニルエーテ
ルアクリル酸エステル共重合体、アミノ樹脂、各種の合
成ゴム系の熱可塑性樹脂及びこれらの混合物等が使用さ
れる。

これらの樹脂の例示は特公昭３７−６８７７号、３９−
１２５２８号、３９−１９２８２号、４〇一５３４９号
、４０−２０９０７号、４１−９４６３号、４． １
− １ ４ ０ ５ ９号、４１−１．６９８５号、４
２−６４２８号、４２−１１６２１号、４３−４６２３
号、４３−１５２０６号、４４−２８８９号、４４−１
７９４７号、４４−１８２３２号、４５−１４０２０号
、４５一１４５００号、４’ｌ−１８５７３号、４７−
２２０６３号、４７−２２０６４号、４７一２２０６８
号、４７−２２０６９号、・１７−２２０７０号、４７
−２７８８６号等の公報に記載されている。

熱硬化性樹脂又は反応型樹脂としては塗布液の状態では
２ ０ ０， ０ ０ ０以下の分子量であり、塗布、
乾燥後に加熱することにより、縮合、付加等の反応によ
り分子量は無限大のものとなる。

又、これらの樹脂のなかで、樹脂が熱分解するまでの間
に軟化又は溶融しないものが好ましい。

具体的には、例えばフェノール樹脂、エボキシ樹脂、ポ
リウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アル
キツド樹脂、シリコン樹脂、アクリル系反応樹脂、エポ
キシーポリアミド樹脂、ニトロセルロースメラミン樹脂
、高分子量ポリエステル樹脂とインシアネート−プレボ
リマーの混合物，メタクリル酸塩共重合体とジイソシア
ネートプレボリマーの混合物、ポリエステルポリオール
とポリイソジアネートの混合物、尿素ホルムアルデヒド
樹脂、低分子量グリコール／高分子量ジオール／トリフ
エニルメタントリイソシアネートの混合物、ポリアミン
樹脂、及びこれらの混合物等である。

これらの樹脂の例示は特公昭３９−８１０３号、４０−
９７７９号、４１−７１９２号、４１−８０１６号、４
１−１４２７５号、４２−１８１７９号、４３−１２０
８１号、４４−２８０２３号、４５−１４５０１号、４
５−２４９０２号、４６−１３１０３号、４７一２２０
６５号、４７−２２０６６号、４７−２２０６７号、４
７−２２０７２号、４７−２２０７３号、４７−２８０
４５号、４７−２８０４８号、４７−２８９２２号等の
公報に記載されている。

これらの結合剤の単独又は組合わされたものが使われ、
他に添加剤が加えられる。

強磁性粉末と結合剤との混合割合は重量比で強磁性粉末
１００重量部に対して結合剤１０〜２００重量部の範囲
で使用される。

添加剤は分散剤、潤滑剤、研磨剤等が加えられる。

前述のような強磁性微粉末とバインダーから成る強磁性
体塗布液を前記被測定シート材１の片面上に該シート材
１の変形特性に実質的な影響を与えない範囲の塗布面積
あるいは塗布量をもって円輪状に塗布して前記強磁性体
層２を得る。

前記強磁性体層２は前記シート材１上の被測定域中心点
Ｏより半径ｒの円弧を中心線として一定の巾Ｄと第３図
のように一定の厚さｔを有して、第１図ａのように完全
な円輪を形成せしめたもの以外に、必要によっては第１
図ｂのようにシリコンオイルＳを部分的に塗布して非記
録域を設けた円輪が形成されている。

なお、前記円輪状の強磁性体層２は通常７５〜１５０ｍ
ｍの半径ｒ，０．１〜０．２μの厚さｔ、さらに磁気ヘ
ツド９のトラック巾ｄ以上の巾Ｄの範囲で一定した値を
有するようにスプレ一式の塗布方法を利用して前記強磁
性体塗布液を塗布し、乾燥して得たものである。

前述のように強磁性体層２を片面上に設けた被測定シー
ト材１を鋏その他簡便なカッターにより前記中心点Ｏを
中心とした半径Ｒの円に切断する，該半径Ｒは前記強磁
性体層２の外半径よりも大きく、かつ前記バックプレー
ト６の半径と同等、もしくはそれ以下にするが、通常１
００ｍｍの半径Ｒの円に切断することが多い。

円形に切断した前記被測定シート材２の前記中心部Ｏを
止め具７のネジ軸により貫通し、該止め具７を前記出力
軸５の上端面に螺着して前記シート材１を前記バックプ
レート６上にセットする。

モーター４の電源回路（図示せず）を閉じて前記バック
プレート６上にセットした前記シート材１に矢印ＣＷの
方向の回転を与えると、回転速度が高速化するにしたが
い前記シート材１は第３図に拡大して示したように、前
記バックプレート６上に浮上し始める。

さらに回転速度を増すと、前記シート材１に矢印Ｆの方
向に遠心力および前記シート材１とバックプレート６間
を移動する空気層の引張力が作用して前記シート材１の
中心部を除いた全域が平坦に伸張され、かつ前記バック
プレート６上に安定して浮上するようになる。

前述の如きシート材１の安定した浮上状態になる該シー
ト材１の回転数は該シート材１の厚さによって異なるが
、通常３ ０ ０ 〜１ ０．０ ０ ０ｒ．ｐ．ｍの
範囲内にあることが多い。

前記シート材１の安定した浮上状態が得られた後、磁気
ヘッド８のトラック巾ｄ全域が前記強磁性体層２上面と
完全に接触できるような位置に前記磁気ヘッド８を支持
機構（図示せず）によりセツトし、該磁気ヘッド８を介
して前記強磁性体層２全周にわたり一定周波数の信号を
記録する。

前記一定周波数の信号の記録が終了したら、前記強磁性
体層２全周にわたり再生信号の出力を測定する。

なお、前記回転機構３、磁気ヘッド８および記録再生系
は通常のビデオシ一トレコーダーに用いられている機構
および回路が利用できる。

さらに、前記強磁性体層２の 部分を除去するか、また
は絶縁材で被覆して前述の如き一定周波数信号の記録操
作を行うと、該個所の再生信号出力は零になるため前記
被測定シート材１の測定個所と測定した出力の対応が容
易となる。

前記強磁性体層２全周にわたり、前記再生信号の出力を
測定個所と対応させながら測定し、読み取った後、前記
被測定シート材１を前記回転機構３上にセットした状態
で特定の温度および湿度条件が保たれている雰囲気内に
特定した時間放置して再度前記被測定シート材１を回転
、浮上させながら前記再生信号の出力を測定個所と対応
させて測定し、読み取り、同一測定個所における最初に
測定した出力と２番目に測定した出力を比較する。

前記測定個所が前記半径ｒの方向に変形した場合はその
変形量に比例して再生信号の出力も変化するため両者の
出力に差が生じる。

したがって、前記被測定シート材１の各測定個所におけ
る前記半径ｒの方向の変形量は次式から求めることがで
きる。

すなわち、前式の△ｒは変形量、Ｅ１は再生信号の出力
として最初に測定した電圧、Ｅ２は再生信号の出力とし
て２番目以後に測定した電圧、ｄは磁気ヘッド８のトラ
ックＩＪである。

なお、前式は前記磁気一＼ツド８および支持機横の変形
量および変位量が前記被測定シート材１の変形量よりも
極めて微小で無視できるものであることを前提としてい
るが、事実、種々の雰囲気屡件下で前述のような変形量
および変位量について実測した結果、前記被測定シート
材１の変形量よりも１桁以上小さな変形量および変位量
を前記研気ヘッド８および支持機構が示すことを確認し
たさらに、前式よる求められた各測定個所の前記崖径ｒ
の方向の変形量△ｒを前記半径ｒで除することにより変
形度またはひずみが得られるこさは明らかであろう。

以上説明した本発明の方法により、次に掲げるような新
規の効果が得られる。

１）被測定シー１−材をバックプレート上にセツ１〜し
て高速に回転させるため薄手の被測定シート材も容易に
平坦な伸張状態に保つことができ、変形量の正確な測定
に必要な被測定の平面性か得られる。

２）被測定シート材上に強磁性体層を円輪状に設けたた
め前記測定シート材の変形量を全方向にわたり測定する
ことが可能になった。

３）被測定シーｌ・材の周辺雰囲気条件を種々変化させ
ながら強磁性体層全周にわたり再生信号の出力を測定す
ることにより前記被測定シート材の変形の過渡現象やヒ
ステリシス現象も正確に測定できる。

次に実施例をあげて、本発明の効果を説明する実施例−
１ 直径２ ０ ０ ｍＴＬの円に切断した厚さ１２μのポ
リエチレンシ一トの表面に下記のような組成の強磁性体
塗布液が厚さ６μで内半径８０顔、外半径８５ｒＩＬｒ
／Ｌの完全な円輪を形成するようにスプレー塗布方式に
より塗布した。

しかる後に、前記シート材をビテオシー１へレコーダー
にセツｈシ３ ６ ０ ０ ｒｐｍで回転さぜながら１
へラック巾１００μの磁気ヘッドの中泊・を前記シート
材上の乎径８２．５ｍｍ上に位置させ、前記強磁性体塗
布層にＩＭＨｚの信号を記録した。

前記信号を記録したときの前記ジー１・材の周辺雰囲気
はＤＢ２０℃で６０％ＲＨであり、再生信号の出力は前
記磁性体塗布層全周に４つたり２ｍＶであった。

前記被測定シーｌ・材をセツｌ−したままのビデオシー
Ｉ−レコーダーをＤＢ３０℃で６０％ＲＨの雰囲気が保
たれているサーモ内に１時間放置し、再度再生信号の出
力を測定した結果、一部の測定個所において１．］．ｍ
Ｖを測定し、その他の測定個所は２ｒｎＶてあった。

一部の測定個所の変形量△ｒを前式より求めると、 となり、該測定個所のひずみは ０．０ ４ ５／８ ２． ５キ０．０００５となった
。

実施例一■ 実施例−■において、ＤＢ２０℃で４０％ＲＨの雰囲気
下でＩＭＩ｛Ｚの信号を記録した前記シート材を、ＤＢ
２０℃で６０％ＲＨの雰囲気が保たれているサーモ内に
５時間放置し、再度再生信号の出力を測定した結−果、
−゛部の測定個所において、０． ８ ｍ Ｖを測定し
た。

前記測定個所の変形量△ｒを前式より求めると、となり
、該測定個所のひずみは ０．０ ６／８ ２．５字０．０００５ となった。

実施例一■ 直径２００ｍｍの円に切断した厚さ２０μのナイロン６
のシートの表面に実施例−■と同一の塗布液を同一形状
に同一塗布方式で塗布し、さらにシ．リコンオイルをも
って前記強磁性体層上面の一部の個所を半径方向に塗布
した後、ＤＢ３５℃で６０％ＲＨの雰囲気下で実施例−
■と同一の信号の記録を行った。

直ちに前記信号の再生を行い、その出力を測定した結果
、前記シリコンオイル塗布個所以外は２ｍＶであった。

前記シリコンオイル塗布個所は前記信号が記録されない
ため、第４図ａのようなシリコンオイルマークＳとして
出力の平坦なエンベロープより急峻な落ち込を呈し、測
定位置の読み取りに明確性を与えることができた。

次に、前記シートをＤＢ４５℃で６０％ＲＨの雰囲気を
保つサーモ内に１時間放置し、再度再生信号の出力を測
定した結果、第４図のｂのように出力のエンベロープが
サインカーブ状を呈し、かつ最大で１． １ ｍ Ｖ、
最小０．８ｍＶの電圧が測定された。

前記電圧測定値を実施例−■およびー■と同様に前式に
代入して各測定個所の半径方向の変形量、およびひずみ
を求めることができた。

実施例−■ 実施例−■と同一のシート、塗布液、塗布方式および形
状をもってＩ） Ｂ ２ ０℃で６０％ＲＨの雰囲気下
で実施例−■と同一の信号を記録し、直ちに前記信号を
再生して出力を測定した後、ＤＢ４０℃で６０％ＲＨの
雰囲気を保つサーモ内に放置しながら再生信号の出力の
測定を連続してくり返した。

その結果、最初の出力は２ｍＶであったが、１０秒後に
は出力の低下が始まり、１８０秒後には０． ８ ｍ
Ｖまで低下した個所が見受けられた。

以上説明したように、本発明は従来の方法、あるいは装
置では期待できない全方向にわたる変形量の測定や過渡
現象あるいはヒスデリシス現象の定量化が容易に、かつ
正確に為すことができる効果を有し、特にプラスチック
フイルムウエブの製造および加工分野において前記ウエ
ブの正確な変形特性の評価を通して、製品の品質安定と
ロスの低減に大きく寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂは、本発明の一実施態様を示す被測定
シート材と該シート材上に設けた強磁性体層の平面図、
第２図は前記被測定シート材に回転を与える回転機構上
部を−・部断面にして示した側面図、第３図は第２図の
一部Ａを拡大して示した側断面図、第４図ａおよびｂは
実施例一■にしたかつて測定された各再生信号の出力波
形図である。 １は被測定シート材、２は強磁性体層、３は回転機構、
４はモーター、５は出力軸、６はバックプレート、７は
止め具、８は磁気ヘッド、Ｏは中心点、ｒは前記強磁性
体層２の半径、■｛は前記被測定シート材１の半径、Ｄ
は前記強磁性体層２の塗布巾、ｔは前記強磁性体層２の
塗布厚、ｄは前記磁気ヘッド８のトラック巾、Ｓはシリ
コンオイルマークである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可撓性シ一ト材の変形量を測定する方法において、
   円形状の被測定シート材上に強磁性体塗布液を同心円状
   に塗布し、該シート材の被測定面の中心点を中心とする
   一方々向の回転を前記被測定シート材に与えながら前記
   強磁性体の塗布層に特定の信号を記録し、その再生信号
   の出力を測定ししかる後、前回の記録又は再生時と異な
   った温湿度条件下の雰囲気下に前記シート材を放置し、
   再度その再生出力を測定し、次式即ち に基づいて、前記シー［・材の変形量を求めることを特
   徴とする可撓性シ一ト材の変形量測定方法。