(57)【要約】  【課題】延伸フィルムの突き刺し強度を精度よく測定することのできる方法を提供すること。  【解決手段】延伸フィルム１の突き刺し強度を測定するための方法であって、先端形状が矩形の突き刺し具２をその先端形状の長辺３が延伸フィルム１の延伸方向Ｂに略平行になるように延伸フィルム１に突き刺す方法によって解決される。測定対象となる延伸フィルム１は、偏光フィルムであることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
延伸フィルムの突き刺し強度を測定するための方法であって、先端形状が矩形の突き刺し具をその先端形状の長辺が延伸フィルムの延伸方向に略平行になるように延伸フィルムに突き刺す方法。
【請求項２】
延伸フィルムが偏光フィルムである請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、延伸フィルムの突き刺し強度を延伸フィルムの厚みに応じて精度よく測定するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックフィルムは延伸されることで様々な機能を有する延伸フィルムに加工され、光学用途や食品包装用途など広範な分野で使用されている。ところで、プラスチックフィルムを延伸フィルムに加工する際に延伸フィルムに裂けが生じ、製品収率が低下することがある。
【０００３】
例えば、光学用途で利用される偏光フィルムは一般にポリビニルアルコールフィルム（以下、「ポリビニルアルコール」を「ＰＶＡ」と略記することがある）を一軸延伸するなどして製造されるが、製造された偏光フィルムに延伸方向への裂けが生じることがある。この原因の１つとしては偏光フィルムにかかる張力が考えられ、具体的には、偏光フィルムの搬送時などにおいて、搬送用のガイドロール等が偏光フィルムに押し付けられて、偏光フィルムに延伸方向と垂直な方向への張力が発生することが考えられる。
【０００４】
そのため、プラスチックフィルムの材料開発や延伸フィルムの製造条件検討を行う際などにおいて、延伸フィルムの裂けやすさを精度よく定量的に評価することが重要となる。
【０００５】
プラスチックフィルムの裂けやすさを評価することのできる尺度として引き裂き強度が知られており、例えば、延伸フィルムの延伸方向と平行に切れ目を入れ、この切れ目の基点から延伸フィルムを引き裂き、そのときの引き裂き強度を引っ張り試験機を用いて測定する方法が知られている（例えば特許文献１等を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２４８２９３号公報
【特許文献２】国際公開第２０１２／０４３１９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、延伸フィルムの裂けは基点となる切れ目がないかまたは明確でない状態から生じることも多く、引き裂き強度では延伸フィルムの実際の裂けやすさを充分には評価することができない場合がある。一方、くぎをフィルムに突き刺した際の最大荷重として測定される貫通抵抗力を評価する方法も知られているが（例えば特許文献２等を参照）、特により高い延伸倍率で延伸された延伸フィルムの場合において、その測定精度にはさらなる改善の余地があった。そこで本発明は、延伸フィルムの突き刺し強度を精度よく測定することのできる方法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】
【０００８】
本発明者らは上記の目的を達成すべく鋭意検討した結果、測定対象となる延伸フィルムに突き刺し具を突き刺すことによってその突き刺し強度を測定するにあたり、突き刺し具の先端形状を矩形にし、且つ、延伸フィルムに対する先端形状の向きを特定のものとすることにより、延伸フィルムの突き刺し強度を精度よく測定することができて、延伸フィルムの裂けやすさを精度よく定量的に評価することができることを見出した。さらにまた、当該測定方法によれば、延伸フィルムの厚みへの依存性の高い突き刺し強度を得ることができ、例えば延伸フィルムの厚みを変更した場合などにおいて、変更前の突き刺し強度の値から変更後の突き刺し強度の値を予測するのが容易となることを見出した。本発明者らはこれらの知見に基づいてさらに検討を重ねて本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明は、
［１］延伸フィルムの突き刺し強度を測定するための方法であって、先端形状が矩形の突き刺し具をその先端形状の長辺が延伸フィルムの延伸方向に略平行になるように延伸フィルムに突き刺す方法；
［２］延伸フィルムが偏光フィルムである［１］に記載の方法；
に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、延伸フィルムの突き刺し強度を延伸フィルムの厚みに応じて精度よく測定することのできる方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の方法に従い突き刺し具を延伸フィルムに突き刺す際の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明について詳細に説明する。
本発明は、延伸フィルムの突き刺し強度を測定するための方法であって、先端形状が矩形の突き刺し具をその先端形状の長辺が延伸フィルムの延伸方向に略平行になるように延伸フィルムに突き刺す方法に関する。このような方法を採用することにより、延伸フィルムの突き刺し強度を延伸フィルムの厚みに応じて精度よく測定することができて、延伸フィルムの裂けやすさを精度よく定量的に評価することができる。
【００１３】
本発明の方法では、先端形状が矩形の突き刺し具を延伸フィルムに突き刺す。そして、この際に測定される最大荷重を測定対象となった延伸フィルムの突き刺し強度とすることができる。最大荷重の測定にあたっては、突き刺し具を静的材料試験機等の最大荷重を測定可能な装置に取り付けた状態で、当該突き刺し具を延伸フィルムに突き刺せばよい。
【００１４】
本発明の方法では、先端形状が矩形の突き刺し具が使用される。ここで先端形状とは、突き刺し具を先端側から見たときの先端部分の形状をいい、突き刺し強度の測定時にはこの先端部分を測定対象となるフィルム面に対向させて突き刺し具を延伸フィルムに突き刺せばよい。
【００１５】
矩形の先端形状における長辺の長さは、本発明の効果がより顕著に奏されることから、０．３〜３０ｍｍの範囲内であることが好ましく、当該長さは、１ｍｍ以上であることがより好ましく、３ｍｍ以上であることがさらに好ましく、また、２０ｍｍ以下であることがより好ましく、１０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００１６】
矩形の先端形状における短辺の長さは、本発明の効果がより顕著に奏されることから、０．２〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましく、当該長さは、０．５ｍｍ以上であることがより好ましく、０．８ｍｍ以上であることがさらに好ましく、また、１０ｍｍ以下であることがより好ましく、３ｍｍ以下であることがさらに好ましく、２ｍｍ以下であることが特に好ましい。
【００１７】
突き刺し具の全体の形状としては、例えば、棒状とすることができる。また、突き刺し具の材質としては、例えば、鉄、ステンレス、真鍮、青銅、ニッケル鋼等の金属；セラミックス（窒化ケイ素等）などが挙げられ、金属が好ましく、ステンレスがより好ましい。
【００１８】
本発明の方法では、突き刺し具を延伸フィルムに突き刺すにあたり、突き刺し具の先端形状の長辺が延伸フィルムの延伸方向に略平行になるようにする。当該長辺の向きが延伸フィルムの延伸方向に対して略平行でないと、突き刺し強度を精度よく得ることが困難になる。なお、当該長辺が延伸フィルムの延伸方向に略平行になるとは、例えば、当該長辺と延伸フィルムの延伸方向とのなす角度（絶対値）が３０°以下、好ましくは１５°以下、より好ましくは１０°以下、さらに好ましくは５°以下である場合を含み、最も好ましい態様として０°（平行）である場合も含む。
【００１９】
突き刺し具を延伸フィルムに突き刺す際の速度は、突き刺し強度をより精度よく得ることができることから、２００ｍｍ／分以下であることが好ましく、１５０ｍｍ／分以下であることがより好ましく、１２０ｍｍ／分以下であることがさらに好ましい。一方、外乱の影響を小さくする観点から、当該速度は１ｍｍ／分以上であることが好ましく、１０ｍｍ／分以上であることがより好ましく、５０ｍｍ／分以上であることがさらに好ましい。
【００２０】
突き刺し具を延伸フィルムに突き刺すにあたっては、測定対象となる延伸フィルムをそれぞれ同じ位置に穴の開いた２枚の板で挟んで固定した状態で、当該穴の部分に位置する延伸フィルムに対して突き刺し具を突き刺すことにより行うことが、突き刺し強度をより精度よく得ることができることから好ましい。当該板の穴の形状としては、円形、多角形などが挙げられ、円形が好ましい。当該円形の穴の直径は、例えば５〜１００ｍｍとすることができる。
【００２１】
本発明において測定対象となる延伸フィルムの種類に特に制限はないが、高い配向性を有していて配向方向の裂けを生じやすいフィルムであることが好ましく、特に偏光フィルム等の高度に延伸された一軸延伸フィルムであることが好ましい。偏光フィルムは、一般に特定の振動方向を有する直線偏光のみを透過する機能を有するフィルムであり、ＰＶＡフィルムなどを延伸して得られる、ヨウ素や二色性染料等で染色されたフィルムであることが一般的である。
【００２２】
延伸フィルムの延伸方向は、延伸フィルムを製造する際の延伸方向であり、例えば複屈折測定装置などを用いて、その延伸フィルムの面内位相差値を測定することで把握することができる。なお、本発明においては、一軸延伸フィルムを測定対象とすることが好ましいが、二軸延伸フィルム等の多軸延伸フィルムにも適用することができる。この場合には、面内位相差値の絶対値が最大となる方向を延伸方向とみなせばよい。
【００２３】
測定対象となる延伸フィルムを製造する際における延伸倍率（総延伸倍率）に特に制限はないが、高い配向性を有していて配向方向の裂けを生じやすいフィルムにおいて本発明の効果がより顕著に奏されることから、当該延伸倍率は、３倍以上であることが好ましく、４倍以上であることがより好ましく、５倍以上であることがさらに好ましい。当該延伸倍率の上限としては、例えば、８倍が挙げられる。
【００２４】
測定対象となる延伸フィルムの厚みとしては、本発明の効果がより顕著に奏されることから、１μｍ以上であることが好ましく、３μｍ以上であることがより好ましく、５μｍ以上であることがさらに好ましく、また、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましく、４０μｍ以下であることがさらに好ましい。
【実施例】
【００２５】
本発明を以下の実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００２６】
［製造例１］厚みが２２μｍの偏光フィルムの作製
厚みが６０μｍのＰＶＡフィルムを、３０℃の純水に浸漬しつつ２倍に長さ方向に一軸延伸した。続いて、ヨウ素を０．０４質量％及びヨウ化カリウムを０．０４質量％の割合で含有する水溶液（染色浴）（温度３２℃）に１４０秒間浸漬しつつ、２．４倍に長さ方向に一軸延伸してヨウ素を吸着させた。次いで、ホウ酸を２．６質量％の割合で含有する水溶液（架橋浴）（温度３２℃）に浸漬しつつ、２．６倍に長さ方向に一軸延伸した。さらに、ホウ酸を２．８質量％及びヨウ化カリウムを５質量％の割合で含有する水溶液（延伸浴）（温度５８℃）に浸漬しつつ、６．３倍まで長さ方向に一軸延伸した。その後、ホウ酸を１．５質量％及びヨウ化カリウムを５質量％の割合で含有する水溶液（洗浄浴）（温度２２℃）に、延伸せずに１３秒間浸漬し、最後に６０℃で４分間乾燥して厚みが２２μｍの偏光フィルムを作製した。なお、各段階での延伸倍率は、その時点までのフィルムの総延伸倍率を示している。
【００２７】
［製造例２］厚みが１２μｍの偏光フィルムの作製
ＰＶＡフィルムとして厚みが３０μｍのものを用いたこと以外は製造例１と同様の方法により厚みが１２μｍの偏光フィルムを作製した。
【００２８】
［実施例１］
（１）厚みが２２μｍの偏光フィルムの突き刺し強度の測定
製造例１で作製した厚みが２２μｍの偏光フィルムを中央に直径１ｃｍの円形の穴のあいた厚み１ｍｍの３ｃｍ角のステンレス板２枚の間に挟み、重なったステンレス板左右２箇所の辺をクリップで挟んで偏光フィルムを固定し、測定試料とした。次に株式会社島津製作所製  卓上形精密万能試験機「オートグラフＡＧＳ−Ｊ」の下のつかみ具に上記の測定試料を固定し、上のつかみ具に先端形状が幅１ｍｍ、長さ５ｍｍの矩形である金属製の突き刺し具を、その先端形状の長辺が偏光フィルムの延伸方向に平行になるように固定し、１００ｍｍ／分の速度でステンレス板の穴の中央部に位置する偏光フィルムを突き刺し具で突き刺し、このときの最大荷重を求めた。同様の突き刺し試験を合計４回行い、最大荷重の平均値と標準偏差を計算した。
（２）厚みが１２μｍの偏光フィルムの突き刺し強度の測定
製造例２で作製した厚みが１２μｍの偏光フィルムを用いたこと以外は（１）と同様の突き刺し試験を行い、最大荷重の平均値と標準偏差を計算した。
（３）評価
（１）と（２）の結果を表１に示した。なお、厚みが２２μｍと１２μｍの偏光フィルムの間で、最大荷重の平均値に明確な差が確認でき且ついずれの標準偏差も０．４未満であったものを「○」と判定し、それ以外のものを「×」と判定した。
【００２９】
［比較例１］
突き刺し具の先端形状の長辺の向きを偏光フィルムの延伸方向に対して垂直になるようにしたこと以外は実施例１と同様の突き刺し試験を行い、最大荷重の平均値と標準偏差を計算した。結果を表１に示した。
【００３０】
［比較例２］
突き刺し具としてＪＩＳ  Ａ５５０８：２００９に規定される太め鉄丸くぎＣＮ６５（先端形状は球形）を用いたこと以外は実施例１と同様の突き刺し試験を行い、最大荷重の平均値と標準偏差を計算した。結果を表１に示した。
【００３１】
【表１】
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【符号の説明】
【００３２】
１．延伸フィルム、２．突き刺し具、３．先端形状の長辺、４．静的材料試験機、５．ステンレス板、Ａ．突き刺し具の先端、Ｂ．延伸フィルムの延伸方向、Ｃ．突き刺し方向
【図１】
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