박리 강도 시험 [剝離 強度 試驗 : (Peel Strength)]이란?

[H꼬끼도사W]

박리 강도 시험 [剝離 強度 試驗 : (Peel Strength)]이란?

두 겹으로 만든 천을 따로 떼어 낼 때,

서로 떨어지지 않고 견디는 힘의 세기를 측정하는 검사.

박리강도와 온도, 인장, 속도, 탄성률과의 관계

상기그림에 박리 강도와 온도, 인장 속도와의 일반적인 관계를 모델적으로 나타냈습니다.

고온에서는 접착제가 부드러워지기 때문에 유동성을 나타냅니다.

따라서 고온에서 박리 시험을 행하면 응집 파괴가 나타납니다.

온도를 낮추어 가면 박리 강도는 점차로 증대하지만, 어떤 점에서 피크를 이룬 다음 온도 저하와 함께 급격히 저하합니다. 온도를 더욱 낮추게 되면 어떤 지점에서부터는 박리강도가 다시 증가하기 시작합니다.

고온에서 제1 피크까지는 응집 파괴, 제1 피크에서 최저점까지는 혼합 파괴, 최저점에서 저온부는 계면파괴를 나타냅니다. 이것은 처음에 Bright에 의하여 밝혀졌습니다.

박리 강도에 대하여도 온도-시간 환산 법칙이 성립한다고 하면, 박리 속도의 증가와 더불어 상기그림의 가로축에서 우에서 좌로 박리 강도는 고온→저온의 곡선에 겹칠 것입니다.

박리강도와 시험기의 인장속도(Al판/염소화부틸고무/PP필름의 라미네이트, 온도 20℃)

Nakao는 접착제의 두께를 온도와 시간으로 환산하였습니다.

상기그림에 알루미늄판/염소화부틸 고무/폴리프로필렌 필름 라미네이트의 각 두께에서의 180°박리 강도와 크로스 헤드 속도(인장 시험기의 인장 속도)와의 관계를 보여주고 있습니다.

이 그림에 의하면 박리 속도가 증가함에 따라 각 두께에서 모두 박리 강도가 증대하지만 어떤 점에서부터 계면 파괴(알루미늄판 쪽)로 변한다는 것을 알 수 있습니다.

또한 접착제가 두꺼울수록 박리 강도가 크다는 것도 알 수 있습니다.

180°박리강도에서의 두께-속도의 합성곡선(응집파괴영역)

여기서 응집 파괴 영역만에 대하여 두께 50μm을 기준 두께(ho)로 해서 각각의 두께에 대하여 얻어진 박리 강도를 가로축을 따라서 평행 이동하면, 모든 점이 50μm에 대하여 얻어진 박리 곡선상에 겹치는 1개의 합성곡선(master curve)를 얻을 수 있다(상기그림)

박리강도에 대한 각도와 속도의 효과(셀로판/점착제/Al)

상기그림은 박리강도에 대한 각도와 속도의 효과를 나타낸 것입니다.

그림에서 보는 것 같이 속도가 증가할수록 박리 강도도 증가하게 됩니다.

각도의 경우에는 처음에 급격히 증가하다가 일정 지점에서 피크를 이룬 후 크게 저하되며, 일정 지점에서 최저값을 나타낸 다음에는 다시 증가하는 형태를 나타냈습니다.

다만 박리 속도가 빠른 경우에는 작은 각도에서 박리 하는 데 힘이 매우 크게 소요되기 때문에 측정치가 나타나지 않았습니다.