スマートフォン用機能性フィルムの機械強度特性評価

スマートフォン用機能性フィルムの機械強度特性評価

 近年,複数の機能を付与させた多機能性フィルムの開発が広く行われており,スマートフォンや液晶テレビといった表示部を保護しかつ視認性を向上させるもの,自動車や建築物のガラス部に貼り付けることで断熱性や遮光性および防犯性を高める機能を同時に有する樹脂フィルムが販売されています。ここでは,スマートフォンなどのタブレット端末の液晶画面用保護フィルムとして使用される,機能性フィルム上の自己修復コーティング膜に対する強度特性評価例をご紹介します。

図1 試験装置/図2 サンプル構造のイメージ図

 

図3にTRViewXの引張試験動画から抽出した,サンプル表層にある自己修復コーティング膜の経時変化を示します。ここではサンプルに引張負荷を与えた状態写真のうち特徴的なものを示しており,(1)き裂発生開始点:自己修復コーティング膜の一部にうっすらと微細なき裂が発生,(2)き裂発生点1:き裂が明瞭になる,(3)き裂発生点2:き裂の数が増加してコーティング膜全体が白化する様子をそれぞれ示しています。

図3 自己修復コーティング膜の状態

自己修復コーティング膜が(1), (2), (3)の状態となった際,サンプルに負荷されている試験力および変形量をTRViewXのポイントピッキング機能を用いて定量化しました。図4に試験力ーストローク線図を示します。試験力ーストローク線図に示されているクロスの形状をしたマーク((1),(2),(3))はTRViewXのポイントピッキング機能を使用して試験力と試験機のストローク値を抽出したポイントを表しており,クロスマークに付与された番号は図3に示した(1),(2),(3)の状態写真の番号と対応しています。また,Table 3には試験結果として,ポイントピッキング機能により抽出した各クロスマークにおける試験力とストロークの値をそれぞれ示しています。

図4 試験力ーストローク線図 The Chart of Force-Stroke

図4 試験力ーストローク線図
The Chart of Force-Stroke

  試験力(N) ストローク(mm)
(1) 135.66 2.38
(2) 137.25 2.98
(3) 139.53 4.36

Table 3 試験結果
Test Results

 図4より,自己修復コーティング膜のき裂は,サンプルが非線形挙動を示した後,つまり塑性領域に到達してから生じていることがわかり,弾性領域で損傷しないような強度特性を自己修復コーティング膜が有していると推測できます。コーティング膜のき裂は135N程度の負荷がかかったところで発生し,137N付近で明瞭化した後,137N~140Nの試験力の間で急激に増加していることがわかりました。

微小強度評価試験機

島津微小強度評価試験機マイクロオートグラフMST-Iはマイクロ,ナノレベルの強度評価を目的に開発された試験機です。
この試験機では,負荷方向の変位測定に高精度のリニアセンサを採用,変位表示分解能0.02µmを実現しています。
また,高性能ロードセルによって最小2mNから±1%の精度を保証しています。さらに,データ処理ソフトTRAPEZIUM2を組合わせることによって,幅広いアプリケーションへの対応が可能になっています。
 

ビデオ式非接触伸び幅計

ビデオカメラにより伸びと幅を測定します。非接触で高精度,JIS0.5級クラスの伸び測定と,JIS1級クラスの幅測定が可能です。また恒温槽を用いた試験に対応可能です。
 

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