粘着界面のはく離メカニズムに基づくはく離強度評価指標の確立

基于胶粘剂界面剥离机理的剥离强度评价指标的建立

• 批准号: 21K03765
• 负责人: 高橋 航圭
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03765/
• 关键词: 粘着現象; はく離強度; ピール試験; 粘弾性; 粘着

今年度は，粘着テープのはく離力における粘着剤層と被着体の界面力，ならびに粘着剤層の伸縮における粘性散逸の寄与を個別に取得するための模擬サンプルではく離試験を行った．模擬サンプルは，超弾性ゲルシートの一面にPETフィルムを貼り付け，逆側の面に鋼ピンを敷き詰めて貼り付けたものである．鋼ピン側をネオジウム磁石に磁力で接着し，PETフィルムを引き上げてはがす際のはく離力を測定した．これにより，鋼ピンとネオジウム磁石の間に働く磁力を界面力，ゲルシートの伸縮を粘着剤層の粘性散逸として表すことができる．また，比較のためにPETフィルムに鋼ピンを直接貼付け，界面力だけが生じるサンプルも作成することで，はく離力におけるゲルシート層の寄与を算出した．結果，鋼ピンとPETフィルムの間にゲルシートが挟まれているサンプルの方が高いはく離力を示し，はく離力におけるゲルシート伸縮の寄与を実測することに成功した．そこで，ゲルシートの伸縮で消費される散逸エネルギーを直接的に取得するため，ゲルシート単体で負荷除荷試験を行った．この実験で負荷と除荷はほとんど一致したことから，ゲルシートに粘性成分ほとんどなく，超弾性体と見なせることが明らかになった．つまり，ゲルシートの伸縮が及ぼすはく離力への寄与は，粘性散逸ではなく弾性ひずみエネルギーだったことになる．そこで，はく離試験におけるゲルシートの変形量をマイクロスコープで観察し，負荷除荷試験の結果を利用してひずみエネルギーを算出した．その結果，ゲルシートの有無におけるはく離力の差異と同程度の大きさとなり，今回の実験からはく離力における粘着剤層のひずみエネルギーの寄与を実証することができた．

今年，我们对模拟样品进行了剥离测试，以分别获取粘合剂胶带释放力中的粘合剂层和粘合剂层之间的界面力，以及在粘合层拉伸中粘性耗散的贡献。模拟样品是连接到超弹性凝胶板的一个表面的PET膜，在对面和粘贴的钢销。用磁力将钢销侧粘附在近年磁铁上，并测量宠物膜被拉起并剥落时的剥离力。这允许作用于钢销和新近磁铁之间的磁力表示为界面力，以及凝胶板的膨胀和收缩表示为粘合剂层的粘性耗散。为了进行比较，钢销直接连接到PET膜上，并且仅产生界面力的样品，并计算了凝胶板层对释放力的贡献。结果，将凝胶片夹在钢销和PET膜之间的样品表现出较高的释放力，我们实际上能够实际测量凝胶板膨胀和剥离力中收缩的贡献。因此，为了直接获取凝胶板的膨胀和收缩消耗的消散能量，仅在凝胶板上就进行了负载卸载测试。该实验表明，负载和卸载几乎相同，并且发现凝胶片中几乎没有粘性成分，并且可以被视为超弹性体。换句话说，凝胶片对释放力的贡献不是粘性耗散，而是弹性应变能。因此，使用显微镜观察到脱皮测试中凝胶板的变形量，并使用负载卸载测试的结果计算应变能量。结果，大小与在存在或不存在凝胶片的情况下释放力的差异大致相同，从该实验中，可以证明粘合剂层中应变能对释放力的贡献。

项目成果

試験法によらない粘着テープの界面はく離強度評価指標の確立

独立于测试方法的胶带界面剥离强度评价指标的建立

• 发表时间: 2021
• 作者: 森口詢也;齋藤賢一;西村憲治;佐藤知広;宅間正則;高橋可昌;藤岡みなみ，下田昌利;森口詢也・齋藤賢一・西村憲治・佐藤知広・宅間正則・高橋可昌;山田理子，高橋航圭，藤村奈央，中村孝
• 通讯作者: 山田理子，高橋航圭，藤村奈央，中村孝

粘着剤の糸引き過程の微視的観察に基づくタッキファイヤ付着効果の解明

基于显微观察粘合剂拉丝过程阐明增粘剂粘合效果

• 发表时间: 2022
• 作者: 高橋航圭;因幡和晃;岸本喜久雄; 小曾根雄一;杉崎敏夫
• 通讯作者: 杉崎敏夫

ピール試験における粘着剤層のひずみ速度に着目したはく離強度評価

剥离试验中以胶层应变率为重点的剥离强度评价

• 发表时间: 2021
• 作者: Junya Moriguchi;Ken-ichi Saitoh;Kenji Nishimura;Tomohiro Sato;Masanori Takuma;Yoshimasa Takahashi;森山快輝・佐藤隆輔・齋藤賢一・宅間正則・高橋可昌・佐藤知広;山田理子，高橋航圭，藤村奈央，中村孝
• 通讯作者: 山田理子，高橋航圭，藤村奈央，中村孝

ピール試験のはく離領域における応力分布とはく離形態のはく離速度依存性

剥离试验剥离区域的应力分布和剥离形态对剥离率的依赖性

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroharu Kawasaki;Tamiko OHSHIMA;Yoshihito YAGYU;Takeshi Ihara;Kazuhiko Mitsuhashi;Hiroshi Nishiguchi and Yoshiaki Suda;128.松田伸也，村松星彦，矢代茂樹，黄木景二;酒井太柊，早稲田一嘉，和田明浩，山本浩也，藤井善通;多田和弘・森口詢也・齋藤賢一・佐藤知広・宅間正則・高橋可昌;内匠祐太朗，下田昌利;渡部大眞・齋藤賢一・宅間正則・高橋可昌・佐藤知広;鈴木崇玄,高橋航圭，藤村奈央，中村孝
• 通讯作者: 鈴木崇玄,高橋航圭，藤村奈央，中村孝

Generalized characteristics of peel tests independent of peel angle and tape thickness

• DOI: 10.1016/j.engfracmech.2022.108653
• 发表时间: 2022-07
• 期刊: Engineering Fracture Mechanics
• 影响因子: 5.4
• 作者: Masako Yamada;Kosuke Takahashi;N. Fujimura;Takashi Nakamura