CN106164635A - 应力测定方法、应力测定用构件及应力测定用装置 - Google Patents

应力测定方法、应力测定用构件及应力测定用装置 Download PDF

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Abstract

通过本发明,可提供应力测定方法、包含上述直线偏振膜和上述相位差膜的应力测定用构件、以及包含上述应力测定用构件和包含光弹性层的应力显示构件的应力测定用装置,所述应力测定方法是包括对包含被测定物的具有光弹性的物品照射依次透过直线偏振膜和相位差膜后的光的工序、及依次隔着上述相位差膜和上述直线偏振膜检测来源于上述光的由上述物品反射的反射光的工序的应力测定方法,上述相位差膜的在波长为550nm的光下的面内延迟Re(550)满足100nm≤Re(550nm)≤700nm,上述相位差膜的在波长为450nm的光下的面内延迟Re(450)满足Re(450)/Re(550)≥0.9。

Description

应力测定方法、应力测定用构件及应力测定用装置
技术领域
本发明涉及应力测定方法、应力测定用构件、及应力测定用装置。更详细而言,本发明涉及利用光弹性的应力测定方法及可以用于上述测定方法的应力测定用构件、及应力测定用装置。
背景技术
作为物体的应力(应变)的测定方法,一直以来,已知有利用了光弹性的方法。
专利文献1中,有通过对形成于被测定物的表面的光弹性皮膜照射偏振光并检测光的强度(明暗)来测定旋转体的转矩的记载。
专利文献2中,有关于隔着直线偏振片和1/4波长板观察在表面贴附有光弹性计的应力测定的对象物并将应力以颜色的形式进行检测的方法的记载。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平4-118537号公报
专利文献2:日本特开平5-79927号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在利用了光弹性的应力测定方法中,在使用例如光弹性层等的情况下,为了能够将小的应变量变化作为颜色的变化进行检测,必须增大光弹性层的膜厚。由于若光弹性层变厚则刚性变大,所以特别是在被测定物为薄的形状或柔软的材料的情况下,光弹性层对被测定物的应变造成影响。其结果是,存在变成与对被测定物施加规定的载荷时的本来的应变不同的结果而成为测定误差的原因的课题。
此外,由于若光弹性层的刚性大,则相对于被测定物的表面形状的形状追随性变差,所以测定对象受到限定。并且,若为了提高膜厚大的光弹性层的形状追随性而采用将液状的光弹性材料在被测定物表面上进行固化等方法,则根据被测定物的场所、形状,施工困难,无法将膜厚以高精度进行均匀化。
本发明的课题是提供精度及灵敏度高的应力测定方法、以及提供能够实现精度及灵敏度高的应力测定的应力测定用构件及应力测定用装置。本发明的课题特别是提供作为利用光弹性而将应变以颜色变化进行探测的应力测定方法的精度及灵敏度高的方法、以及提供能够用于这种方法的应力测定用构件及应力测定用装置。
用于解决课题的方案
本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究。并且,在使用光弹性层的方法中,在详查用于观察光弹性层的构件的光学特性的过程中发现能够进行小的应变的测定的条件,基于该认识,完成本发明。
即,本发明提供下述的[1]~[17]。
[1]一种应力测定方法,其是包括对包含被测定物的具有光弹性的物品照射依次透过直线偏振膜和相位差膜后的光的工序、及依次隔着上述相位差膜和上述直线偏振膜检测来源于上述光的由上述物品反射的反射光的工序的应力测定方法,上述相位差膜的在波长为550nm的光下的面内延迟Re(550)满足100nm≤Re(550nm)≤700nm,上述相位差膜的在波长为450nm的光下的面内延迟Re(450)满足Re(450)/Re(550)≥0.9。
[2]根据[1]所述的应力测定方法,其还包括将包含光弹性层的应力显示构件粘合到被测定物的表面,准备具有光弹性的上述物品。
[3]根据[1]所述的应力测定方法,其还包括将包含光弹性层及反射层的应力显示构件按照上述反射层成为上述被测定物侧的方式粘合到被测定物的表面,准备具有光弹性的上述物品。
[4]根据[2]或[3]所述的应力测定方法,其中,上述光弹性层的膜厚为10μm以上且1mm以下。
[5]根据[2]~[4]中任一项所述的应力测定方法,其中,上述光弹性层包含芳香族化合物。
[6]一种应力测定用构件,包含直线偏振光层和相位差层,
上述相位差层的在波长为550nm的光下的面内延迟Re(550)满足100nm≤Re(550nm)≤700nm,上述相位差层的在波长为450nm的光下的面内延迟Re(450)满足Re(450)/Re(550)≥0.9。
[7]根据[6]所述的应力测定用构件,其包含光弹性层,并且依次配置有上述直线偏振光层、上述相位差层、及上述光弹性层。
[8]根据[6]所述的应力测定用构件,其包含光弹性层及反射层,并且,依次配置有上述直线偏振光层、上述相位差层、上述光弹性层、及上述反射层。
[9]根据[7]或[8]所述的应力测定用构件,其包含用于粘合到被测定物上的粘合层,并且,依次配置有上述直线偏振光层、上述相位差层、上述光弹性层、及上述粘合层。
[10]根据[7]~[9]中任一项所述的应力测定用构件,其中,上述光弹性层的膜厚为10μm以上且1mm以下。
[11]根据[7]~[10]中任一项所述的应力测定用构件,其中,上述光弹性层包含芳香族化合物。
[12]一种应力测定用装置,包含应力测定用构件和应力显示构件,上述应力测定用构件包含直线偏振光层和相位差层,上述相位差层的在波长为550nm的光下的面内延迟Re(550)满足100≤Re(550nm)≤700nm,上述相位差层的在波长为450nm的光下的面内延迟Re(450)满足Re(450)/Re(550)≥0.9,
上述应力显示构件包含光弹性层。
[13]根据[12]所述的应力测定用装置,其中,上述应力显示构件包含反射层。
[14]根据[12]所述的应力测定用装置,其中,上述应力显示构件包含粘合层。
[15]根据[13]所述的应力测定用装置,其中,上述应力显示构件包含粘合层,并且,依次配置有上述光弹性层、上述反射层、及上述粘合层。
[16]根据[12]~[15]中任一项所述的应力测定用装置,其中,上述光弹性层的膜厚为10μm以上且1mm以下。
[17]根据[12]~[16]中任一项所述的应力测定用装置,其中,上述光弹性层包含芳香族化合物。
发明效果
通过本发明,可提供精度及灵敏度高的应力测定方法、以及能够实现精度及灵敏度高的应力测定的应力测定用构件。通过本发明的应力测定方法及应力测定用构件,能够将小的应变量变化以颜色的变化进行检测。例如,即使是使用能够维持相对于被测定物的表面形状的形状追随性的规定的范围的膜厚的光弹性层的情况下,也能够实现精度及灵敏度高的应力测定。
附图说明
图1是表示测定被测定物的应力时的各层的配置的简图和光入射方向及观测方向的关系的图。
图2是表示应力显示构件的构成例(简略截面图)的图。
图3是实施例中进行的测定中的各构件的配置的简图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
另外,本说明书中所谓“~”以包含其前后记载的数值作为下限值及上限值的意思使用。此外,关于角度,对“45°”、“正交”及“平行”等角度进行记载时,是指严格的角度±10°的范围,以及关于角度,“相同”及“不同”可以以其差是否低于5°为基准来判断。
本说明书中,所谓“光”时,只要没有特别说明,意味着可见光(自然光)。
本说明书中,所谓“相位差”或“延迟”时表示面内的延迟。关于波长λ下的延迟,对Re(λ)和波长没有特别标记时,表示波长为550nm下的延迟。当设nx为x轴方向的折射率、ny为y轴方向的折射率、d为厚度时,各测定波长下的延迟以|nx-ny|×d表示。本说明书中,延迟设为使用AXOMETRICS公司制的偏振光相位差解析装置AxoScan沿膜状的测定对象的法线方向入射波长λnm的光而测定的值。Re(λ)也可以在KOBRA 21ADH或WR(王子计测机器(株)制)中沿膜法线方向入射波长为λnm的光进行测定。
本说明书中,所谓光弹性是指产生应力的物体中产生光学各向异性而生成双折射的性质。起因于双折射而产生相位差,将每单位应力且每单位光路产生的相位差称为光弹性系数。
本说明书中,所谓“应变量”时,是指物体中产生应力时的每单位长度的变形量。具体而言,长度为L的物体因拉伸应力而伸长ΔL时或缩短ΔL时,将以ΔL/L表示的值称为应变量。
<利用了光弹性的应力测定方法>
具有光弹性的物体若产生应力则产生双折射。因此,检测与双折射量相应的偏振光状态的变化,可以测定应力分布、即应变分布。作为利用了光弹性的应力测定方法,一直以来已知有光弹性法及光弹性皮膜法。光弹性法是检测透过具有光弹性的物质的光的偏振光状态的方法,可以评价材料内部的应力,但测定对象仅限于透明体。因此,在测定金属或木材、陶瓷等不透明的材料的应变时,采用在被测定物的表面粘合光弹性材料而设置光弹性层,检测对光弹性层照射光而得到的反射光的偏振光状态来测定被测定物的表面应变的光弹性皮膜法。
在光弹性法的光学体系中,使用例如被称为偏振片及检偏振器的两张直线偏振膜。此时,使偏振片及检偏振器的偏振光方向正交。从偏振片侧对光弹性材料照射光,从检偏振器侧观察透过光弹性材料的光。在光弹性皮膜法中,可以按照偏振光方向彼此变得平行的方式配置并使用偏振片及检偏振器,也可以一张直线偏振膜兼作偏振片及检偏振器而使用。隔着偏振片对具有光弹性的被测定物照射光,观察透过被测定物后反射的光透过检偏振器后的光。
在偏振片的主轴方向与被测定物的主应力方向一致的部分,由于偏振光状态没有发生变化,所以观察到被称为等倾线的线。若使偏振片发生旋转则等倾线发生变化,可以评价被测定物的主应力方向。此外,在等倾线以外的区域中透过被测定物的光因由光弹性产生的相位差而变成椭圆偏振光。若作为光源使用单色光,则由于亮度与椭圆率相应地发生变化,所以观察到与相位差量对应的被称为等色线的明暗的干涉条纹,可以由条纹序数定量地评价应变量。若作为光源使用白色光,则等色线以颜色显示出。
此外,在上述测定中,通过使用圆偏振膜来代替上述直线偏振膜,则不会发现等倾线,仅观测到等色线。圆偏振膜例如为将具有相对于可见光区域的各波长λ相当于λ/4的相位差的所谓的λ/4相位差膜按照直线偏振膜的吸收轴与λ/4相位差膜的慢轴变成45°的方式层叠而成的膜。
在本发明的应力测定方法中,使用直线偏振膜和具有特定的光学特性的相位差膜。通过将直线偏振膜与相位差膜组合使用,可以观测被测定物的偏振光状态。偏振光状态以颜色被观测到,通过后述的方法可以转换成应变量。通过将直线偏振膜与具有特定的光学特性的相位差膜组合使用,可以观测上述等倾线及上述等色线中的任一者。
在本发明的应力测定方法中,在沿相位差膜的慢轴方向在被测定物中产生压缩应力时和产生拉伸应力时颜色不同,根据被测定物表面的面内的主应力方向和相位差膜的慢轴的角度所观测到的颜色不同。因此,若将直线偏振膜及相位差膜相对于被测定物的表面平行地配置,在维持平行的状态下使偏振膜及相位差膜同时旋转,则颜色发生变化。由使直线偏振膜及相位差膜旋转时的颜色的变化,也可以评价应变方向及应变量。
优选按照直线偏振膜的吸收轴与相位差膜的慢轴成为45°的方式配置。可以将分别准备上述相位差膜和上述直线偏振膜而得到的膜重合使用,也可以使用直线偏振膜与相位差膜成为一体的膜。相位差膜也可以作为以下说明的应力测定用构件的一部分相位差层使用。
<相位差膜(相位差层)>
[相位差膜的光学特性]
相位差膜的在波长为550nm的光下的面内延迟Re(550)满足100nm≤Re(550nm)≤700nm。通过使用Re(550nm)为上述的范围的相位差膜,可以视觉辨认良好的颜色变化。优选为100nm≤Re(550nm)≤200nm或300nm≤Re(550nm)≤700nm,更优选为120nm≤Re(550nm)≤160nm或300nm≤Re(550nm)≤650nm,进一步优选为300nm≤Re(550nm)≤650nm,特别优选为350nm≤Re(550nm)≤500nm。
此外,相位差膜的在波长为450nm的光下的面内延迟Re(450)满足Re(450)/Re(550)≥0.9。相位差膜的延迟可具有根据测定波长而发生变化的波长分散性,但本发明人发现,在使用具有满足Re(450)/Re(550)≥0.9的波长分散性的相位差膜时,应力测定用构件的检测灵敏度上升。即,发现更容易视觉辨认被测定物的伴随光弹性的变化而产生的颜色变化。更优选为Re(450)/Re(550)≥1,进一步优选为Re(450)/Re(550)≥1.05,特别优选为Re(450)/Re(550)≥1.1。上限没有特别,但优选为Re(450)/Re(550)≤1.5。例如,Re(450)/Re(550)=1.07、Re(450)/Re(550)=1.12等值适合。
相位差膜的膜厚只要为1μm~1000μm即可,优选为1μm~200μm,更优选为1μm~100μm。
相位差膜也可以为包含多个层的膜。即,也可以是通过多个层的层叠而达成上述的光学特性的层。可以将多个相位差膜直接层叠,或者,也可以使用后述的粘合层等而层叠。
[相位差膜的种类]
作为相位差膜,可列举出拉伸膜、通过包含液晶化合物等具有双折射性的分子的组合物的固化而得到的固化膜、具有微细结构的无机材料膜、具有双折射性的无机材料膜等。它们中,拉伸膜或固化膜由于能够得到大面积且廉价的相位差层,所以优选。特别是通过包含液晶化合物的液晶组合物的固化而得到的固化膜通过控制利用分子取向而得到的双折射和膜厚,可以得到所期望的延迟。
(拉伸膜)
拉伸膜没有特别限定,可以是单轴拉伸膜,也可以是双轴拉伸膜,但优选为单轴拉伸膜。拉伸条件没有特别限定。例如,可以参照日本特开2009-214441号公报的记载来进行。
作为拉伸膜,可列举出例如聚碳酸酯、改性聚碳酸酯、聚酰亚胺、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、三乙酰纤维素、聚氯乙烯等聚合物的拉伸膜。作为市售品,可以使用例如Zeon Corporation制ZD膜、帝人株式会社制Pureace(T-138、TT-138、T-570、TT-570)、Pureace WR(S-148、W-142)、Kaneka Corporation制R-膜(R40、R435,R570)、大仓工业株式会社制OXIS、OXIS-ZERO、JSR株式会社制ARTON等。
拉伸膜的膜厚只要为1μm~1000μm即可,优选为1μm~200μm,更优选为1μm~100μm。
(通过液晶组合物的固化而得到的固化膜)
液晶组合物中使用的聚合性液晶化合物可以为棒状液晶化合物,也可以为圆盘状液晶化合物,但优选为棒状液晶化合物。作为棒状液晶化合物,可列举出棒状近晶型液晶化合物、棒状向列型液晶化合物,优选使用偶氮甲碱类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基苯基酯类、苯甲酸酯类、环己烷羧酸苯基酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代苯基嘧啶类、烷氧基取代苯基嘧啶类、苯基二噁烷类、二苯乙炔类及烯基环己基苯甲腈类。不仅可以使用低分子液晶化合物,也可以使用高分子液晶化合物。聚合性液晶化合物通过将聚合性基导入液晶化合物中而获得。在聚合性基的例子中,包含不饱和聚合性基、环氧基、及吖丙啶基,优选为不饱和聚合性基,特别优选为烯属不饱和聚合性基。聚合性基可以通过各种方法而导入液晶化合物的分子中。聚合性液晶化合物所具有的聚合性基的个数为1~6个,更优选为1~3个。
作为棒状液晶化合物的具体例子,可列举出日本特开2008-281989号公报、日本特表平11-513019号公报(WO97/00600)及日本特表2006-526165号公报中记载的化合物,特别是可例示出以下的化合物。
[化学式1]
[化学式2]
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
此外,还优选将上述例示的聚合性基为2个的棒状液晶化合物与以下例示的聚合性基为1个的棒状液晶化合物混合使用。
此外,作为聚合性基为2个的棒状液晶化合物与聚合性基为1个的棒状液晶化合物的混合物中的聚合性基为1个的棒状液晶化合物的优选的混合比率,只要相对于聚合性基为2个的棒状液晶化合物与聚合性基为1个的棒状液晶化合物的总质量为0.1质量%~40质量%,更优选为1质量%~30质量%,进一步优选为5质量%~20质量%即可。
[化学式6]
[化学式7]
作为液晶化合物,也可以使用圆盘状液晶化合物。作为圆盘状液晶化合物的例子,可列举出C.Destrade等的研究报告、Mol.Cryst.71卷、111页(1981年)中记载的苯衍生物、C.Destrade等的研究报告、Mol.Cryst.122卷、141页(1985年)、Physicslett,A,78卷、82页(1990)中记载的三聚茚衍生物、B.Kohne等的研究报告、Angew.Chem.96卷、70页(1984年)中记载的环己烷衍生物及J.M.Lehn等的研究报告、J.Chem.Commun.1794页(1985年)、J.Zhang等的研究报告、J.Am.Chem.Soc.116卷、2655页(1994年)中记载的氮杂冠醚系、苯基乙炔系大环等。上述圆盘状液晶化合物是通常将它们作为分子中心的圆盘状的母核,且直链的烷基或烷氧基、取代苯甲酰氧基等基团以放射线状取代的结构,包含显示液晶性且通常被称为圆盘状液晶的化合物。但是,当这种分子的集合体一致地发生取向时显示负的单轴性,但并不限定于该记载。作为圆盘状液晶化合物的例子,可列举出日本特开2008-281989号公报的段落[0061]~[0075]中记载的化合物。
也可以将2种以上的聚合性液晶化合物并用。聚合性液晶化合物相对于液晶组合物的固体成分质量(除溶剂以外的质量),优选为10~60质量%,更优选为20~50质量%,特别优选为30~40质量%。
液晶组合物优选含有聚合引发剂。在通过紫外线照射来进行聚合反应的方式中,所使用的聚合引发剂优选为通过紫外线照射能够引发聚合反应的光聚合引发剂。光聚合引发剂的例子中,可列举出α-羰基化合物(美国专利第2367661号、美国专利第2367670号的各说明书记载)、偶姻醚(美国专利第2448828号说明书记载)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(美国专利第2722512号说明书记载)、多核醌化合物(美国专利第3046127号、美国专利第2951758号的各说明书记载)、三芳基咪唑二聚物与对氨基苯基酮的组合(美国专利第3549367号说明书记载)、吖啶及吩嗪化合物(日本特开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书记载)及噁二唑化合物(美国专利第4212970号说明书记载)等。液晶组合物中的光聚合引发剂的含量相对于聚合性液晶化合物的含量优选为0.1~20质量%,进一步优选为0.5质量%~5质量%。
为了提高固化后的膜强度、提高耐久性,液晶组合物也可以任意地含有交联剂。作为上述交联剂,可以适宜使用因紫外线、热、湿气等而固化的物质。作为交联剂,没有特别限制,可以根据目的而适当选择,可列举出例如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、乙二醇二缩水甘油醚等环氧化合物;2,2-双羟基甲基丁醇-三[3-(1-吖丙啶基)丙酸酯]、4,4-双(乙烯亚氨基羰基氨基)二苯基甲烷等氮丙啶化合物;六亚甲基二异氰酸酯、缩二脲型异氰酸酯等异氰酸酯化合物;乙烯基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物等。此外,可以根据交联剂的反应性来使用公知的催化剂,除了膜强度及耐久性提高以外还可以使生产率提高。它们可以单独使用1种,也可以将2种以上并用。交联剂的含量优选为3质量%~20质量%,更优选为5质量%~15质量%。若交联剂的含量为该范围,则可适宜得到交联密度提高的效果和液晶层的稳定性。
在液晶组合物中,也可以添加有助于稳定地或迅速地制成平面取向的液晶层的取向控制剂。作为取向控制剂的例子,可列举出日本特开2007-272185号公报的段落[0018]~[0043]等中记载的氟(甲基)丙烯酸酯系聚合物、日本特开2012-203237号公报的段落[0031]~[0034]等中记载的式(I)~(IV)所示的化合物等。作为取向控制剂,可以单独使用1种,也可以将2种以上并用。液晶组合物中的取向控制剂的添加量相对于液晶化合物的总质量优选为0.01质量%~10质量%,更优选为0.01质量%~5质量%,特别优选为0.02质量%~1质量%。
此外,液晶组合物也可以含有选自用于调整涂膜的表面张力并使膜厚均匀的表面活性剂、及聚合性单体等各种添加剂中的至少1种。此外,在液晶组合物中,根据需要,可以进一步在不使光学性能降低的范围内添加阻聚剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定化剂、色料、金属氧化物微粒等。
关于由聚合性液晶化合物构成的液晶层,将使聚合性液晶化合物及聚合引发剂、进一步根据需要而添加的表面活性剂等溶解到溶剂中而得到的液晶组合物涂布到基材上,使其干燥而得到涂膜,对该涂膜照射活性光线而将聚合性液晶化合物聚合,可以形成取向固定化的液晶层。
作为用于制备液晶组合物的溶剂,没有特别限制,可以根据目的而适当选择,但优选使用有机溶剂。作为有机溶剂,没有特别限制,可以根据目的而适当选择,可列举出例如酮类、卤代烷烃类、酰胺类、亚砜类、杂环化合物、烃类、酯类、醚类等。可以单独使用1种,也可以将2种以上并用。它们中,在考虑对环境的负荷的情况下,特别优选为酮类。
液晶组合物向基材上的涂布方法没有特别限制,可以根据目的而适当选择,可列举出例如绕线棒涂敷法、帘式涂敷法、挤出涂敷法、直接凹版涂敷法、反转凹版涂敷法、模涂法、旋转涂敷法、浸渍涂敷法、喷雾涂敷法、滑动涂敷法等。通过对所涂布的液晶组合物进行加热,使液晶分子发生取向。加热温度优选为200℃以下,更优选为130℃以下。
取向后的液晶化合物只要进一步聚合即可。作为聚合方法,可列举出光聚合(紫外线聚合)、放射线聚合、电子射线聚合、热聚合,可以是它们中的任一者,优选光聚合。光照射优选使用紫外线。照射能量优选为20mJ/cm2~50J/cm2,更优选为100mJ/cm2~1,500mJ/cm2。为了促进光聚合反应,也可以在加热条件下或氮气气氛下实施光照射。照射紫外线波长优选为200nm~430nm。聚合反应率从稳定性的观点出发优选较高,但从柔软性的观点出发优选调整得较低,根据必要性,也可以调整照射能量等来调整聚合反应率,通常,聚合反应率优选为60%~100%,更优选为70%~95%,进一步优选为80%~90%。
关于聚合反应率,可以利用IR吸收光谱来决定聚合性的官能团的消耗比例。
固化膜的膜厚只要为1μm~100μm即可,优选为1μm~50μm,更优选为1μm~10μm。
<应力测定方法>
应力的测定具体而言可以按照以下的步骤来进行。
对包含被测定物的具有光弹性的物品照射依次透过直线偏振膜和相位差膜后的光,检测来源于上述照射光的由上述物品反射的反射光依次透过相位差膜和直线偏振膜后的光。
此外,照射光所透过的直线偏振膜和相位差膜与反射光所透过的相位差膜和直线偏振膜可以分别相同(例如图1),也可以不同,但优选相同。
在被测定物为不具有光弹性的物品时等,只要将依次包括包含光弹性层的应力显示构件的应力显示构件按照反射层成为被测定物侧的方式粘合到被测定物的表面,准备具有光弹性的上述物品后进行上述步骤即可。
在被测定物的表面并非光反射性时等,还优选使用依次包含光弹性层及反射层的应力显示构件。此时,应力显示构件按照反射层成为被测定物侧的方式粘合到被测定物的表面。关于应力显示构件,在后面叙述。
将还同时使用依次包含光弹性层及反射层的应力显示构件来测定被测定物的应力时的各层的配置的简图和光入射方向及观测方向的关系示于图1中。
本说明书中,将应力测定的对象称为被测定物。在应力测定方法中,在被测定物的表面粘合有应力显示构件或应力测定用构件的物体有时也作为具有光弹性的物品而成为测定对象。被测定物的材质没有特别限定,可列举出例如金属、混凝土、陶瓷、玻璃、橡胶、塑料、纸、纤维等,可以是透明体,也可以是不透明体。被测定物可以在表面具有光弹性,也可以不具有光弹性。在表面具有光弹性时,也可以在没有在表面从外部粘合光弹性层的情况下,进行应力测定。被测定物的表面可以为光反射性,也可以不为光反射性。在表面为光反射性时,也可以在没有在表面从外部粘合反射层的情况下,进行应力测定。
被测定物的贴附应力显示构件的表面可以为平面,也可以有凹凸。
所照射的光优选为白色光。这是由于颜色的变化容易识别。即,在应力测定方法中使用的光源优选为白色光源。其中,所谓白色光源是指包含从400nm到700nm为止的波长的光的光源,可列举出太阳光、白炽灯、荧光灯、LED、汞灯、卤素灯等。
光的检测可以通过目视来进行,也可以通过光检测器、数码相机等机器来进行。在使用机器时,也可以通过进行记录,利用电脑对测定图像进行解析而以高精度进行测定。此外,也可以使用分光光度计对所检测的光进行光谱解析,进一步进行高精度的测定。
由于所检测的光的颜色具有角度依赖性,所以必须以一定的角度进行测定,优选相对于测定面从垂直方向进行测定。此外,若没有透过直线偏振光层及相位差层的光在光弹性层或反射层发生反射则对所测定的颜色造成影响,所以光弹性层(被测定物具有光弹性时为被测定物)、相位差层、直线偏振光层之间的距离优选尽可能靠近,相位差层与直线偏振光层优选被粘合。此外,也可以将相位差层与光弹性层粘合。若将相位差层与光弹性层粘合,则由于因测定物的应变而在相位差中也产生应变,相位差量发生变化,所以有时产生测定误差。但是,若充分以弹性率小的粘合剂或粘合剂进行粘合,则能够减小测定误差。
在应力测定时,通过使用测视角限制膜(棱镜膜、百叶窗膜等)来限制视角,还能够减小所检测的光的颜色的角度依赖性。视角限制膜可以将单独的片材配置于被测定物或应力显示构件或直线偏振膜的表面而使用,也可以层叠于应力显示构件的视觉辨认侧的最表面而作为构成应力显示构件的层,或者层叠于直线偏振膜的视觉辨认侧的最表面而作为构成应力测定用构件的层。
应力测定方法优选以0.00001以上的应变量作为对象。作为对象的应变量的上限没有特别限定,但为0.3左右。
在应力测定方法中,通过预先准备所检测的光的颜色和应力量(应变量)的对应表,可以通过目视评价相位差层的慢轴方向上的被测定物的应变量。由于检测光的颜色的变化(色差)越大越容易识别,所以规定的应力量(应变量)下的色差越大越能够实现高灵敏度的测定。评价被数码相机等检测到的光的颜色的变化(色差),也可以算出应力。即,基于预先准备的颜色的变化与应力的关系式,可以由颜色的变化算出应力。关于演算法,可以参照日本特开平5-79927号公报的0011~0014的记载。在使用分光光度计进行光谱解析时,通过评价例如所检测的光的反射波长峰的位移量,能够进行高精度的测定。
颜色的变化例如可以在CIE1976(L*a*b*)表色系中作为色差进行定量化。CIE1976(L*a*b*)表色系是CIE在1976年规定的均等色空间之一。在CIE1976(L*a*b*)表色系中明度以L*表示,彩度以(a*2+b*2)1/2表示。CIE1976(L*a*b*)表色系中的色差是在正交坐标系中具有下式规定的量L*a*b*的色空间中,以ΔEab*表现的色差。(参照色料工学手册1989年11月25日发行2.8“色彩”、p190~211)
L*=116(Y/Y0)1/3-16a*=500〔(X/X0)1/3-(Y/Y0)1/3
b*=200〔(Y/Y0)1/3-(Z/Z0)1/3
(其中,X/X0、Y/Y0、Z/Z0>0.008856,X、Y、Z为物体色的三刺激值,X0、Y0、Z0为照明物体色的光源的三刺激值,基准化为Y0=100。)
放置在某照明下的两个物体色的色差为各自的三刺激值X1、Y1、Z1,由X2、Y2、Z2通过上式求出L1*、a1*、b1*及L2*、a2*、b2*,利用它们通过下式计算色差ΔEab*。ΔEab*={(L1*-L2*)2+(a1*-a2*)2+(b1*-b2*)2}1/2
实际中使用色差计来测定两个物体色的色差。作为这样的测定机器,可以使用例如YAMATO SCIENTIFIC CO.,LTD.制“色彩分析装置C-2000型”(色彩分析仪)等。
<应力测定用构件>
本说明书中,应力测定用构件是指为了测定应力(应变)而使用的构件。典型地,应力测定用构件是将被测定物中产生的应力转换成能够从外部在光学上检测的形态的构件。检测可以是利用目视等的检测,也可以是能够使用测定机器等的检测。
应力测定用构件可以是为了测定应力还需要应力显示构件的构件,也可以兼作应力显示构件。
应力测定用构件优选为膜状或片材状。
将应力测定用构件粘合到被测定物上而使用时,只要膜厚为1μm~1000μm、优选为5μm~500μm、更优选为10μm~300μm即可。应力测定用构件包含应力显示构件时,只要膜厚为10μm~5000μm、优选为20μm~2000μm、更优选为50μm~1000μm即可。应力测定用构件不包含应力显示构件,不粘合到被测定物上而使用时,只要膜厚为1μm~2000μm、优选为5μm~1000μm、更优选为10μm~500μm即可。
应力测定用构件包含上述相位差层(相位差膜)。应力测定用构件优选进一步包含直线偏振光层。应力测定用构件除了包含相位差层及直线偏振光层以外,根据需要,还可以包含支撑体、取向层、防反射层、防眩层或粘合层等。此外,如上述那样,还可以包含与应力显示构件相当的构成。将本发明的应力测定用构件可采取的层构成的例子示于图2中。
<直线偏振光层(直线偏振膜)>
作为应力测定方法中使用的直线偏振膜或应力测定用构件的直线偏振光层,没有特别限定,可以使用以往公知的直线偏振膜或直线偏振光层。作为直线偏振光层的例子,可列举出碘系偏振片及染料系偏振片及线栅型直线偏振片等。
碘系偏振片及染料系偏振片是例如使碘或染料在改性或未改性的聚乙烯基醇上发生吸附取向而得到的膜。
线栅型偏振片是通过金属细线的双折射,透过偏振光的一者,并使另一者反射的偏振片。线栅偏振片是将金属引线周期性地排列而成的物质,在太赫兹波频带主要作为偏振片使用。为了使线栅作为偏振片发挥功能,必须使引线间隔与入射电磁波的波长相比充分小。在线栅偏振片中,金属引线以等间隔排列。与金属引线的长度方向平行的偏振光方向的偏振光成分在线栅偏振片中被反射,垂直的偏振光方向的偏振光成分透过线栅偏振片。作为线栅型偏振片,也可以使用市售品。作为市售品,可列举出例如Edmund Optics公司制的线栅偏光滤光片50×50、NT46-636、株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制TLP43等。
直线偏振光层的膜厚只要为0.05μm~1000μm即可,特别是为500μm以下即可,优选为300μm以下,更优选为200μm以下。
优选通过使用具有相位差层与直线偏振光层利用粘合剂等贴合而成的结构的应力测定用构件,来抑制相位差层的界面上的反射。优选此时的粘合剂中使用所谓的被称为OCA(Optically Clear Adhesive,光学胶)、OCR(Optically Clear Resin,光学透明树脂)的丙烯酸系的光学用透明粘合剂。
[支撑体]
应力测定用构件还可以包含支撑体。此外,也可以在支撑体的表面层叠易粘合层、抗静电层、耐溶剂层、取向层、耐伤性层、防反射层、紫外线(UV)吸收层、阻气层、透明导电层、粘合层、等离子体表面处理层等。
作为支撑体的膜厚,只要为5μm~1000μm左右即可,优选为10μm~250μm,更优选为15μm~90μm。
在上述的相位差层为液晶组合物的固化膜时,为了液晶组合物的涂布等,通常使用支撑体。此时的支撑体在应力测定用构件中也可以被剥离。即,例如,在支撑体上形成的相位差层也可以被转印至例如直线偏振光层上。通过包括转印的步骤,能够方便制作相位差层地选择支撑体的耐热性等特性,同时能够使应力显示构件的光学性质等不受支撑体的性质的影响。支撑体成为应力测定用构件的一部分时的支撑体优选为光学上各向同性且相位差小的支撑体。作为例子,可列举出三乙酰纤维素、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)等各种聚合物的膜。另一方面,在支撑体没有成为应力测定用构件的一部分时,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等各种聚合物的膜也可以作为支撑体使用。
[取向层]
应力测定用构件也可以包含用于制作相位差层时的液晶化合物的取向的取向层。取向层可以通过有机化合物、聚合物(聚酰亚胺、聚乙烯基醇、聚酯、聚芳酯、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、改性聚酰胺等树脂)的摩擦处理、无机化合物的斜方蒸镀、具有微槽的层的形成、或利用朗谬尔-布拉吉特法(Langmuir-Blodgett,LB膜)的有机化合物(例如,ω-二十三烷酸、二(十八烷基)甲基氯化铵、硬脂酸甲酯)的累积那样的方法来设置。进而,还已知有通过电场的赋予、磁场的赋予或光照射而产生取向功能的取向层。它们中,特别优选为通过聚合物的摩擦处理而形成的取向层。摩擦处理可以通过将聚合物层的表面以纸、布沿一定方向摩擦数次来实施。
取向层的厚度优选为0.01~5μm,进一步优选为0.05~2μm。
也可以不设置取向层而在支撑体表面、或对支撑体进行摩擦处理后的表面涂布液晶组合物。
[防反射层、防眩层]
在应力测定用构件中,为了使直线偏振光层表面的反射光不妨碍测定,还优选在直线偏振光层表面层叠防反射层、防眩层。防眩层通过将表面进行粗面化而利用凹凸结构使可见光区域的反射光散射,可得到防眩效果。可以适用在表面利用喷砂、压花辊、化学蚀刻等适当的方式实施了粗面化处理的层、通过利用模具的转印方式等赋予了微细凹凸结构的层、通过形成分散含有粒子的树脂层而在表面形成了微细凹凸的层等。特别是在分散含有粒子的树脂层的情况下,可以通过粒径、粒子密度的控制来调整防眩的程度。
防反射层可以适用通过以单层在表面形成由低折射率的物质构成的薄膜从而相对于单一波长的光有效的防反射层、通过形成交替地形成有低折射率物质和高折射率物质的薄膜的多层从而相对于更宽的波长范围的光得到防反射效果的层、在表面形成有凹凸的周期被控制在可见光的波长以下的微细的凹凸图案的防反射层等。
[应力显示构件]
本说明书中,应力显示构件是指能够将自身产生的应力(应变)以能够从外部检测的形态进行显示的构件。在应力测定时,也可以作为将应力测定用构件与应力显示构件组合而成的应力测定用装置使用。或者应力测定用构件也可以包含应力显示构件。
应力显示构件包含光弹性层。应力显示构件优选包含反射层。应力显示构件除了包含光弹性层及反射层以外,还可以包含遮光层或粘合层等其他的层。
[光弹性层]
光弹性层优选具有较大的光弹性系数的绝对值。这是由于光弹性系数的绝对值对应力(应变)的检测灵敏度产生影响。通过使用光弹性系数的绝对值大的双折射性层,从而即使是小的应力也能够产生大的双折射(相位差),能够提高探测·测定应力的灵敏度。双折射性层的光弹性系数的绝对值优选为20×10-12[Pa-1]以上。光弹性系数的绝对值为20×10-12[Pa-1]以上意味着光弹性系数为20×10-12Pa-1以上或-20×10-12Pa-1以下。进而,由于光弹性层优选较薄,所以为了增大相位差,光弹性系数的绝对值更优选为30×10-12[Pa-1]以上、进一步优选为60×10-12[Pa-1]以上即可。双折射性层的光弹性系数的绝对值的上限没有特别,只要为1×10-6[Pa-1]以下即可。光弹性系数的绝对值为1×10-6[Pa-1]以下意味着光弹性系数为-1×10-6Pa-1~1×10-6Pa-1
光弹性层优选可见光线透过率较高,可见光线透过率优选为50%以上、70%以上、90%以上、99%以上。
光弹性层优选显示满足Re(450)/Re(550)≥0.90的延迟。通过光弹性层具有上述光学性质,能够较大地观测颜色的变化。光弹性层更优选显示满足Re(450)/Re(550)≥1.00的延迟,进一步优选为Re(450)/Re(550)≥1.05。此外,光弹性层的Re(450)/Re(550)只要为1.5以下即可。例如,Re(450)/Re(550)=1、Re(450)/Re(550)=1.07、Re(450)/Re(550)=1.12等值适合。
光弹性层的被测定物粘合前的延迟优选为Re(550)≤30nm,更优选为Re(550)≤20nm,进一步优选为Re(550)≤10nm。此外,若光弹性层自身的残留应力大,则从在被测定物中产生应变之前因光弹性层中的延迟而各向异性变大,所以根据将光弹性层粘合到被测定物上的方向而颜色变化大大不同,因此,光弹性层的残留应力优选较小。
光弹性层优选包含芳香族化合物。作为用于形成光弹性层的材料,优选为例如芳香族聚合物。芳香族聚合物是指重复单元结构中包含芳香族基的聚合物,包含使芳香族化合物的单体通过光聚合(紫外线聚合)、放射线聚合、电子射线聚合、热聚合等聚合而成的交联物。作为用于形成光弹性层的材料的具体例子,可列举出芳香族聚碳酸酯、环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚酰胺、聚乙烯基醇、三乙酰纤维素、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等。芳香族聚合物由于因π电子而分子内的折射率各向异性大且光弹性系数大,所以以小的应力产生大的双折射,能够提高测定灵敏度。特别是芳香族聚碳酸酯能够通过溶液流延法在工业上进行制膜,通过膜厚均匀且残留应力小的膜能够实现高精度的测定。
另一方面,高分子材料经时因应力松弛而延迟发生变化,但通过在光弹性层中使用利用交联而形成三维网眼结构的化合物,还能够在长期的应力测定中抑制因应力松弛而引起的经时的测定误差。
若考虑光弹性层的刚性对被测定物的应变造成的影响、及对被测定物的表面形状的追随性,则光弹性材料的膜厚优选为1mm以下,更优选为500μm以下,进一步优选为300μm以下。特别是若厚度为0.5mm以下的膜,则能够使用形成为辊状、能够廉价地制造的光弹性材料的膜。另一方面,若膜厚变薄,则延迟变小,测定灵敏度变低,所以优选为10μm以上,更优选为30μm以上,进一步优选为50μm以上。
[反射层]
应力显示构件也可以包含反射层。反射层通过将例如包含铝或银、铬、钛等金属的材料进行蒸镀或镀金、涂布、共挤出、挤出层压而层叠于光弹性层上来设置。应力显示构件为应力测定用构件的一部分时,反射层只要从光弹性层看,设置于相位差层的相反侧即可。
[粘合层、粘合剂]
应力显示构件还优选具有用于制成能够贴附到被测定物上而用于应力测定的形态的粘合层。从上述的功能出发,该粘合层优选从光弹性层、反射层等全部的层看为最外层。但是,在粘合到被测定物上之前,还可以在粘合层的更外侧具有用于保护粘合层的脱模纸(膜)。
作为粘合层的例子,可列举出由氰基丙烯酸酯系粘合剂、环氧系粘合剂、氯丁二烯橡胶系粘合剂、聚酯系粘合剂、苯酚系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、三聚氰胺系粘合剂等热固化性粘合剂形成的层。这些粘合剂从降低因粘合层的蠕变现象而产生的对应力测定精度的影响的观点考虑是优选的。若在光弹性层与被测定物之间具有支撑体,则支撑体变成应力松弛层而成为应力测定的误差的要因,所以在光弹性层表面直接层叠粘合层后粘合到被测定物上,这从测定精度的观点考虑是优选的。但是,在应力显示构件具有反射层时,优选在光弹性层及粘合层之间配置反射层。
也可以将应力显示构件粘合到被测定物上之后将支撑体剥离,从而减小应力显示构件的刚性,更容易追随被测定物的应变。
应力显示构件也可以不具有粘合层,在贴附到被测定物上时,可以另外准备粘合剂而粘贴。此时除了与形成粘合层时同样的粘合剂以外,还可以使用各种粘合剂。但是,为了避免粘合到大面积的被测定物上时的操作性变差、施工时在应力显示构件中产生皱褶、弯折而测定精度恶化,优选预先在应力显示构件上层叠粘合层。若在粘合层上还层叠脱模纸(膜),则通过在即将粘合到被测定物上之前将脱模纸(膜)剥离,从而操作性变得良好。若层叠在粘合剂的主剂中分散有微囊化的固化剂的粘合层,则在将应力显示构件贴附到被测定物上之前不会显现出粘合性,贴附后用手指等加压而将微囊破坏,可以使粘合性显现。
[用于各层的粘合的粘合层]
作为用于应力显示构件中的各层的粘合的粘合剂,从固化方式的观点出发,有热熔型、热固化型、光固化型、反应固化型、不需要固化的感压粘合型。作为原材料,分别可以使用丙烯酸酯系、氨基甲酸酯系、氨基甲酸酯丙烯酸酯系、环氧系、环氧丙烯酸酯系、聚烯烃系、改性烯烃系、聚丙烯系、乙烯-乙烯基醇系、氯乙烯系、氯丁二烯橡胶系、氰基丙烯酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚苯乙烯系、聚乙烯醇缩丁醛系等化合物。从操作性、生产率的观点出发,作为固化方式,优选为光固化型,从光学上的透明性、耐热性的观点出发,原材料优选使用丙烯酸酯系、氨基甲酸酯丙烯酸酯系、环氧丙烯酸酯系等。作为特别优选的例子,可列举出所谓的被称为OCA(Optically Clear Adhesive)、OCR(Optically Clear Resin)的丙烯酸系的光学用透明粘合剂。
用于各层的粘合的粘合层的膜厚具体而言只要为0.1μm~1000μm即可,优选为0.5μm~500μm,更优选为1μm~300μm。
认为在应力测定用构件包含应力显示构件时,通过被测定物的应变连相位差层也产生应变,延迟发生变化而成为测定误差的原因。因此,优选在相位差层与光弹性层之间,存在光学上各向同性且可见光透过率高、纵弹性系数充分小且膜厚较厚的层。并且,作为纵弹性系数充分小且膜厚较厚的层,优选使用粘合层。
作为上述粘合层的例子,可列举出上述的被称为OCA(Optically ClearAdhesive)、OCR(Optically Clear Resin)的丙烯酸系的光学用透明粘合剂。上述粘合层的膜厚具体而言只要为1μm~1000μm即可,优选为10μm~500μm,更优选为50μm~300μm。
实施例
以下列举出实施例对本发明进一步进行具体说明。以下的实施例中所示的材料、试剂、物质量和其比例、操作等只要不从本发明的主旨脱离则可以适当变更。因此,本发明的范围并不限定于以下的实施例。
作为应力测定用构件,使用按照相对于直线偏光滤光片(株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制TLP43、厚度190μm)的吸收轴相位差层的慢轴达到45°的方式以粘合剂(株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制MCS70、厚度25μm)贴附有如以下所示的那样准备的各实施例及比较例的相位差层的膜。相位差层的延迟用分光偏振光计(AXOMETRICS,inc.社制AXOSCAN)进行测定。
作为应力显示构件,使用将通过溶液流延法制作的厚度为100μm的芳香族聚碳酸酯树脂膜(帝人(株)制Pureace C110-100)用于光弹性层、且在光弹性层的表面作为反射层蒸镀有厚度为60nm的铝的膜。用相位差测定装置(日本分光(株)制分光椭圆偏振计M-220)测定光弹性层的光弹性系数而得到的值为97×10-12[Pa-1],用分光偏振光计(AXOMETRICS,inc.社制AXOSCAN)测定光弹性层的延迟,结果为Re(450)/Re(550)=1.09、Re(550)=8[nm]。
作为被测定物,使用厚度为1mm、宽度为20mm、长度为150mm的铝板,将应力显示用构件裁切成20mm×20mm的大小,将铝侧的面用环氧树脂粘合剂((株)共和电业制EP-34B)粘合到被测定物的中央。粘合层的厚度为30μm。此外,在被测定物的粘贴有光弹性层的面的相反侧,用环氧树脂粘合剂((株)共和电业制EP-34B)粘合应变计((株)共和电业制KFG),还进行被测定物的测定部分的应变量的实测。将测定时的各构件的配置的简图示于图3中。
在温湿度23℃、50%RH下,利用拉伸试验机(ORIENTEC CO.,LTD.制UTM-500),相对于被测定物的试验长(头间距离)100mm以0.5mm/分钟的速度施加拉伸应力。在测定部的应变量达到0.0005及0.001的时刻进行测定。
此时,使应力测定用构件的相位差层侧的面朝向应力显示构件的光弹性层侧,按照相位差层的慢轴与拉伸试验机的拉伸方向变得平行的方式配置,相对于应力测定用构件从垂直方向利用反射型分光装置(Ocean Optics制USB2000+)进行分光光谱测定,由CIE1976(L*a*b*)表色系中的L*、a*、b*的评价结果测定相对于拉伸前的颜色的色差。
将结果示于表1中。
实施例1:使用环烯烃聚合物的膜(JSR(株)制、ARTON、厚度36μm)作为相位差层。
实施例2:使用将4张环烯烃聚合物的膜(JSR(株)制、ARTON、厚度36μm)按照慢轴一致的方式用粘合剂(株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制MCS70、厚度25μm)层叠而成的膜作为相位差层。
实施例3:使用将5张环烯烃聚合物的膜(JSR(株)制、ARTON、厚度36μm)按照慢轴一致的方式用粘合剂(株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制MCS70、厚度25μm)层叠而成的膜作为相位差层。
实施例4:使用将3张聚碳酸酯的膜(帝人(株)制、Panlite PC-2151、厚度195μm)按照慢轴一致的方式用粘合剂(株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制MCS70、厚度25μm)层叠而成的膜作为相位差层。
实施例5:使用聚碳酸酯的膜(帝人(株)制、PureaceT-138、厚度71μm)作为相位差层。
实施例6:使用将2张聚碳酸酯的膜(帝人(株)制、PureaceT-138、厚度71μm)和1张聚碳酸酯的膜(帝人(株)制、Panlite PC-2151、厚度195μm)按照慢轴一致的方式用粘合剂(株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制MCS70、厚度25μm))层叠而成的膜作为相位差层。
实施例7:使用将2张聚碳酸酯的膜(帝人(株)制、PureaceT-138、厚度71μm)和2张聚碳酸酯的膜(帝人(株)制、Panlite PC-2151、厚度195μm)按照慢轴一致的方式用粘合剂(株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制MCS70、厚度25μm)层叠而成的膜作为相位差层。
实施例8:使用聚碳酸酯的膜(Kaneka Corporation制、R40-#435、厚度61μm)作为相位差层。
实施例9:使用将3张聚碳酸酯的膜(帝人(株)制、PureaceT-138、厚度71μm)按照慢轴一致的方式用粘合剂(株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制MCS70、厚度25μm)层叠而成的膜作为相位差层。
实施例10:使用将1张聚碳酸酯的膜(Kaneka Corporation制、R40-#435、厚度61μm)和1张聚碳酸酯的膜(帝人(株)制、Panlite PC-2151、厚度195μm)按照慢轴一致的方式用粘合剂(株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制MCS70、厚度25μm)层叠而成的膜作为相位差层。
实施例11:使用将1张聚碳酸酯的膜(Kaneka Corporation制、R40-#435、厚度61μm)和2张聚碳酸酯的膜(帝人(株)制、Panlite PC-2151、厚度195μm)按照慢轴一致的方式用粘合剂(株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制MCS70、厚度25μm)层叠而成的膜作为相位差层。
实施例12:使用将1张聚碳酸酯的膜(Kaneka Corporation制、R40-#435、厚度61μm)和3张聚碳酸酯的膜(帝人(株)制、Panlite PC-2151、厚度195μm)按照慢轴一致的方式用粘合剂(株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制MCS70、厚度25μm)层叠而成的膜作为相位差层。
实施例13:使用聚碳酸酯的膜(Kaneka Corporation制、R40-#570、厚度58μm)作为相位差层。
实施例14~16:制作使由下述组成构成的化合物沿一个方向取向并通过UV照射而固化的相位差层。
[化学式8]
作为基材使用PET膜(无下涂层、富士胶片(株)制、厚度50μm、大小210mm×300mm),对PET膜的表面实施摩擦处理(人造丝布、压力:0.98N、转速:1000rpm、搬送速度10m/min、次数:1个往返)。
将上述制备的液晶组合物使用绕线棒在室温下涂布到基材上。在室温下干燥30秒钟后除去甲乙酮后,在90℃的气氛下加热1分钟。接着,以500mJ/cm2的UV照射量将液晶相固定,制作相位差层。根据上述液晶组合物的涂布量的不同,形成后的相位差层的膜厚在实施例14中为1.5μm,实施例15中为3.7μm,实施例16中为4.3μm。
将相位差层使用粘合剂(株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制MCS70、厚度25μm)层叠于直线偏振光层上后,将基材的PET膜剥离而除去。
比较例1:没有使用相位差层,仅使用直线偏光滤光片,按照直线偏光滤光片的吸收轴与拉伸试验机的拉伸方向成45°的角度的方式遮盖,实施与实施例1相同的评价。
比较例2:使用聚碳酸酯的膜(帝人(株)制、WR-W、厚度75μm)作为相位差层。
比较例3:使用将4张聚碳酸酯的膜(帝人(株)制、WR-W、厚度75μm)按照慢轴一致的方式用粘合剂(株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制MCS70、厚度25μm)层叠而成的膜作为相位差层。
比较例4:使用聚碳酸酯的膜(帝人(株)制、Panlite PC-2151、厚度195μm)作为相位差层。
比较例5:使用将2张聚碳酸酯的膜(帝人(株)制、Panlite PC-2151、厚度195μm)按照慢轴一致的方式用粘合剂(株式会社美馆光学(MeCan Imaging Inc.)制MCS70、厚度25μm)层叠而成的膜作为相位差层。
比较例6:除了按照相位差层的膜厚达到0.6μm的方式调整液晶组合物的涂布量以外,与实施例14同样地制作相位差层而使用。
[表1]
由上述表中所示的结果,获知在使用了满足100nm≤Re(550nm)≤700nm及Re(450)/Re(550)≥0.9的相位差层的例子中,相对于使用了同样的材料的比较例,即使是小的应变量,也观测到更大的色差。
符号说明
1 相位差层
2 直线偏振光层
3 支撑体
4 取向层
10 应力测定用构件(不包含应力显示构件的形态)
11 光弹性层
12 反射层
13 用于各层的粘合的粘合层
16 用于粘合到被测定物上的粘合层
20 应力显示构件
21 被测定物
101 应变计
103 分光光度计

Claims (17)

1.一种应力测定方法,其包括:
对包含被测定物的具有光弹性的物品照射依次透过直线偏振膜和相位差膜后的光的工序;以及
依次隔着所述相位差膜和所述直线偏振膜检测来源于所述光的由所述物品反射的反射光的工序,
所述相位差膜的在波长为550nm的光下的面内延迟Re(550)满足100nm≤Re(550nm)≤700nm,所述相位差膜的在波长为450nm的光下的面内延迟Re(450)满足Re(450)/Re(550)≥0.9。
2.根据权利要求1所述的应力测定方法,其还包括将包含光弹性层的应力显示构件粘合到被测定物的表面,准备具有光弹性的所述物品。
3.根据权利要求1所述的应力测定方法,其还包括将包含光弹性层及反射层的应力显示构件按照所述反射层成为所述被测定物侧的方式粘合到被测定物的表面,准备具有光弹性的所述物品。
4.根据权利要求2或3所述的应力测定方法,其中,
所述光弹性层的膜厚为10μm以上且1mm以下。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的应力测定方法,其中,
所述光弹性层包含芳香族化合物。
6.一种应力测定用构件,其包含直线偏振光层和相位差层,
所述相位差层的在波长为550nm的光下的面内延迟Re(550)满足100nm≤Re(550nm)≤700nm,所述相位差层的在波长为450nm的光下的面内延迟Re(450)满足Re(450)/Re(550)≥0.9。
7.根据权利要求6所述的应力测定用构件,其包含光弹性层,并且依次配置有所述直线偏振光层、所述相位差层及所述光弹性层。
8.根据权利要求6所述的应力测定用构件,其包含光弹性层及反射层,并且,依次配置有所述直线偏振光层、所述相位差层、所述光弹性层及所述反射层。
9.根据权利要求7或8所述的应力测定用构件,其包含用于粘合到被测定物上的粘合层,并且,依次配置有所述直线偏振光层、所述相位差层、所述光弹性层及所述粘合层。
10.根据权利要求7~9中任一项所述的应力测定用构件,其中,
所述光弹性层的膜厚为10μm以上且1mm以下。
11.根据权利要求7~10中任一项所述的应力测定用构件,其中,
所述光弹性层包含芳香族化合物。
12.一种应力测定用装置,包含应力测定用构件和应力显示构件,
所述应力测定用构件包含直线偏振光层和相位差层,
所述相位差层的在波长为550nm的光下的面内延迟Re(550)满足100≤Re(550nm)≤700nm,所述相位差层的在波长为450nm的光下的面内延迟Re(450)满足Re(450)/Re(550)≥0.9,
所述应力显示构件包含光弹性层。
13.根据权利要求12所述的应力测定用装置,其中,
所述应力显示构件包含反射层。
14.根据权利要求12所述的应力测定用装置,其中,
所述应力显示构件包含粘合层。
15.根据权利要求13所述的应力测定用装置,其中,
所述应力显示构件包含粘合层,并且,依次配置有所述光弹性层、所述反射层及所述粘合层。
16.根据权利要求12~15中任一项所述的应力测定用装置,其中,
所述光弹性层的膜厚为10μm以上且1mm以下。
17.根据权利要求12~16中任一项所述的应力测定用装置,其中,
所述光弹性层包含芳香族化合物。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107764442A (zh) * 2017-09-29 2018-03-06 上海理工大学 反射式光学压力传感器
CN109916743A (zh) * 2019-03-21 2019-06-21 京东方科技集团股份有限公司 动态力学性能测量装置、测量方法及计算设备
CN110412252A (zh) * 2019-08-09 2019-11-05 长江水利委员会长江科学院 一种用于混凝土的日照辐射性能试验装置及试验方法
CN110849516A (zh) * 2019-09-09 2020-02-28 南京邮电大学 一种光电式柔性触觉传感器及其制作方法
CN114096897A (zh) * 2019-06-20 2022-02-25 日东电工株式会社 图像生成系统用光学薄膜的组合件
TWI767264B (zh) * 2020-06-24 2022-06-11 財團法人工業技術研究院 受壓狀態量測方法及受壓狀態量測系統

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105547541B (zh) * 2016-01-05 2017-09-01 太原理工大学 一种单向力监测装置及监测方法
TR201606363A2 (tr) * 2016-05-13 2017-11-21 Sensobright Ind Llc Çok işlevli bir algılama sistemi.
TR201606370A2 (zh) * 2016-05-13 2017-11-21 Sensobright Ind Llc
CN108982075B (zh) * 2018-06-08 2021-01-22 云谷(固安)科技有限公司 量化柔性屏体弯折应力的方法
JP6922866B2 (ja) * 2018-08-10 2021-08-18 Jfeエンジニアリング株式会社 応力評価方法
CN114910199B (zh) * 2022-05-09 2023-08-18 北京纳米能源与系统研究所 一种触觉传感器、制备方法及信息采集方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0527119A (ja) * 1991-07-17 1993-02-05 Nitto Denko Corp 位相差板及び楕円偏光板並びに液晶表示装置
JPH072050U (ja) * 1993-06-17 1995-01-13 株式会社神戸製鋼所 色覚型張り合わせフィルム
JPH0735629A (ja) * 1993-05-19 1995-02-07 Mitsubishi Electric Corp 歪測定装置,歪制御装置および把握力測定装置,加工制御装置
TW200813113A (en) * 2006-07-25 2008-03-16 Jsr Corp Cyclic olefin ring-opened copolymer and use thereof
CN101278216A (zh) * 2005-09-29 2008-10-01 大日本印刷株式会社 光学功能薄膜、相位差薄膜、光学功能层形成用组合物、及光学功能薄膜的制造方法
CN101726785A (zh) * 2008-10-20 2010-06-09 财团法人工业技术研究院 相位差膜与其形成方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6347246U (zh) * 1986-09-10 1988-03-30
JPH0610686Y2 (ja) * 1987-03-03 1994-03-16 東京エレクトロン東北株式会社 ウエハ移し替装置
JP2600461B2 (ja) 1990-06-18 1997-04-16 三菱電機株式会社 トルク測定方法
JPH0579927A (ja) 1991-09-20 1993-03-30 Kumagai Gumi Co Ltd 応力の光学的測定方法
US5270781A (en) * 1992-03-02 1993-12-14 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method of determining shear stress employing a monomer-polymer laminate structure
JPH06148005A (ja) * 1992-04-07 1994-05-27 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 光学ひずみマッピング装置ならびに方法
US5438879A (en) * 1993-03-16 1995-08-08 The United States Of America Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method for measuring surface shear stress magnitude and direction using liquid crystal coatings
US5589931A (en) * 1995-03-17 1996-12-31 Alliedsignal Inc. System to determine environmental pressure and birefringent-biased cladded optical sensor for use therein
US6778236B1 (en) * 2000-06-01 2004-08-17 Reveo, Inc. Reflective liquid crystal strain gauge with aspected particles and polarization-sensitive devices
US6943869B2 (en) * 2002-10-04 2005-09-13 Resesarch Foundation, Inc. Method and apparatus for measuring strain using a luminescent photoelastic coating
JP2005031557A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Nitto Denko Corp ノルボルネン系光学補償フィルムとその製造方法
US20120003402A1 (en) * 2005-02-22 2012-01-05 Polatechno Co., Ltd. Retardation Film Produced by Using Cellulose Derivative
US20060192177A1 (en) * 2005-02-25 2006-08-31 Leishan Chen Essentially thickness independent single layer photoelastic coating
JP4927690B2 (ja) * 2007-11-27 2012-05-09 日東電工株式会社 光学フィルム、及びその製造方法
US8354525B2 (en) * 2008-02-13 2013-01-15 Eastman Chemical Company Regioselectively substituted cellulose esters produced in a halogenated ionic liquid process and products produced therefrom
US8264675B1 (en) * 2011-05-12 2012-09-11 Georgia Tech Research Corporation Polariscope stress measurement tool and method of use
JPWO2014049954A1 (ja) * 2012-09-26 2016-08-22 コニカミノルタ株式会社 位相差フィルム、該位相差フィルムを用いて作製した長尺円偏光板および有機elディスプレイ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0527119A (ja) * 1991-07-17 1993-02-05 Nitto Denko Corp 位相差板及び楕円偏光板並びに液晶表示装置
JPH0735629A (ja) * 1993-05-19 1995-02-07 Mitsubishi Electric Corp 歪測定装置,歪制御装置および把握力測定装置,加工制御装置
JPH072050U (ja) * 1993-06-17 1995-01-13 株式会社神戸製鋼所 色覚型張り合わせフィルム
CN101278216A (zh) * 2005-09-29 2008-10-01 大日本印刷株式会社 光学功能薄膜、相位差薄膜、光学功能层形成用组合物、及光学功能薄膜的制造方法
TW200813113A (en) * 2006-07-25 2008-03-16 Jsr Corp Cyclic olefin ring-opened copolymer and use thereof
CN101726785A (zh) * 2008-10-20 2010-06-09 财团法人工业技术研究院 相位差膜与其形成方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107764442A (zh) * 2017-09-29 2018-03-06 上海理工大学 反射式光学压力传感器
CN109916743A (zh) * 2019-03-21 2019-06-21 京东方科技集团股份有限公司 动态力学性能测量装置、测量方法及计算设备
CN114096897A (zh) * 2019-06-20 2022-02-25 日东电工株式会社 图像生成系统用光学薄膜的组合件
CN110412252A (zh) * 2019-08-09 2019-11-05 长江水利委员会长江科学院 一种用于混凝土的日照辐射性能试验装置及试验方法
CN110849516A (zh) * 2019-09-09 2020-02-28 南京邮电大学 一种光电式柔性触觉传感器及其制作方法
CN110849516B (zh) * 2019-09-09 2021-07-02 南京邮电大学 一种光电式柔性触觉传感器及其制作方法
TWI767264B (zh) * 2020-06-24 2022-06-11 財團法人工業技術研究院 受壓狀態量測方法及受壓狀態量測系統

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Publication number Publication date
JPWO2015159836A1 (ja) 2017-04-13
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