JP6080727B2 - 応力表示部材および前記応力表示部材を用いたひずみ測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、応力表示部材および前記応力表示部材を用いたひずみ測定方法に関する。より詳しくは、本発明は、多層積層膜を含む応力表示部材および前記応力表示部材を用いたひずみ測定方法に関する。

物体のひずみの測定方法としては、従来から、ひずみゲージを用いた方法、光弾性モデル法、光弾性被膜法、応力塗料法、モアレ法、ホログラフィ法、スペックル法、熱弾性法、銅メッキ応力測定法、圧電材料を用いた方法などが知られている。
特許文献１には、自己組織化により周期的に均一に配列した粒子（単分散ポリスチレン）と、粒子間を埋める弾性体（ポリジメチルシリコーン）で構成されたひずみセンサーフィルムを用いた、ひずみ測定方法が開示されている。この方法においては、ひずみ分布が可視化されるため、光学顕微鏡、走査電子顕微鏡、レーザー装置などの特殊な表示装置が不要で簡便である。
また、非特許文献１には、屈折率の異なる２種類の層を積層した多層膜をセンサーに応用することに関する開示がある。

特開２００６−２８２０２号公報

T.C. Wangetal. , Adv. Mater. Vol.14、p.1534（2002）

従来の物体のひずみの測定方法のうち、ひずみゲージを用いた方法は定量性が高く広く普及している。しかし、点測定であるためひずみ分布を評価するために大面積を測定する場合には測定点数が多くなり配線などの手間や多数の測定器の準備の必要があるためコストがかかる。また電気信号を処理して測定するためひずみを可視化して現場で判断することができないという課題もある。光弾性モデル法では、プラスチックのモデルに生じたひずみ分布を偏光で可視化することができるが、モデル実験であるため高精度な測定はできず、偏光の測定装置が高価であるという課題もある。光弾性被膜法では、光弾性樹脂を被測定物に貼り付けて直接ひずみを測定することができるが、光弾性法と同様に偏光の測定装置が高価であり、目視でひずみ分布を可視化することはできない。応力塗膜法は、脆性塗料を塗布することで複雑な形状のひずみ測定が可能で、ひずみ分布を評価することができるが、塗膜に生じる亀裂の密度で判断するため定量性が低く、また塗料の乾燥条件も測定精度に影響するため高精度な測定は困難である。

特許文献１に記載の方法は、最密充填構造に自己組織化した単分散粒子の格子間距離に起因したbragg反射を利用しているため、それ以上格子間距離を小さくすることができない。また、毛細管現象を利用して弾性体を浸潤させて格子間距離を一度広げることで格子間距離を可変にしているが、広い面積で均一かつ高精度に格子間距離を制御することは困難である。さらに、単分散粒子を自己組織化配列するには数時間の乾燥工程が必要となり、弾性体を十分な格子間距離を得るまで浸潤させるために何度も繰り返し浸潤させる必要があり手間と時間を要する。そのため上記ひずみセンサーフィルムは連続生産ができず、量産化は困難である。

本発明は、新規な応力表示部材および前記応力表示部材を用いた新規なひずみ測定方法を提供することを課題とする。より詳しくは、本発明は大面積の対象物に生じるひずみを安価に測定することが可能であるとともに、測定精度が高いひずみ測定方法、およびこのようなひずみ測定方法に用いられる応力表示部材を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題の解決のため、上記非特許文献１に記載の多層膜構成を利用してひずみを測定することを試みた。bragg反射による多層膜からの反射光の呈色変化からひずみを測定できる構成であると考えたためである。しかし、上記非特許文献１に記載の多層膜構成は、応力が印加されると塑性変形を起こすことによって色が変化したが、小さな変形で亀裂が発生し、大きなひずみに追従することができなかった。この知見をもとに、本発明者らはさらに鋭意検討を行い、従来、装飾目的で用いられてきたポリマーフィルムの多層膜構成を利用して、大面積の対象物に生じるひずみを高精度で測定することが可能であることを見出し、この知見に基づいて、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は下記の［１］〜［１０］を提供するものである。
［１］多層積層膜を含み、前記多層積層膜は１０〜２５００ｎｍの膜厚のポリマーフィルムを１１層以上積層した膜であり、前記多層積層膜は屈折率の異なる２種類のポリマーフィルムを交互に積層させた積層膜であり、前記ポリマーフィルムはいずれも押出成形されたフィルムである応力表示部材。
［２］前記２種類のポリマーフィルムの、屈折率差が０．０３〜０．２０である［１］に記載の応力表示部材。
［３］25℃における破断伸度が5%以上である、［１］または［２］に記載の応力表示部材。
［４］500μm以下の膜厚のフィルムである、［１］〜［３］のいずれか一項に記載の応力表示部材。
［５］接着層を最外層に含む、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の応力表示部材。

［６］遮光層を含む、［１］〜［５］のいずれか一項に記載の応力表示部材。
［７］［１］〜［６］のいずれか一項に記載の応力表示部材を対象物に接着させること、および前記応力表示部材に光を照射して得られる反射光または透過光を測定することを含む、前記対象物のひずみ測定方法。
［８］［１］〜［５］のいずれか一項に記載の応力表示部材、遮光フィルムおよび対象物をこの順となるように配置して、前記応力表示部材と前記遮光フィルムと前記対象物とを接着させること、および前記応力表示部材に光を照射して得られる反射光または透過光を測定することを含む、前記対象物のひずみ測定方法。
［９］［１］〜［６］のいずれか一項に記載の応力表示部材を対象物に接着させること、および前記応力表示部材に光を照射して得られる反射光または透過光を測定することを含み、照射される前記光のピーク波長が前記多層積層膜が光を反射する波長域内にあり、照射される前記光の波長域が前記多層積層膜が光を反射する波長域よりも小さい、前記対象物のひずみ測定方法。
［１０］視野角制限フィルムを介して前記測定を行う、［７］〜［９］のいずれか一項に記載のひずみ測定方法。

本発明により、新規な応力表示部材および前記応力表示部材を用いた新規なひずみ測定方法が提供される。本発明の応力表示部材を用いて、大面積の対象物に生じるひずみを安価、かつ高精度に測定することが可能である。

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。

本明細書において、光反射率または光透過率の算出に関連して必要である光強度の測定は、例えば通常の可視、近赤外スペクトルメータを用いて測定したものであればよい。

本明細書において、「ひずみ量」というとき、物体に応力が生じた場合の単位長さ当たりの変形量のことをいう。具体的には、長さＬの物体が引張応力によってΔＬ伸びた場合またはΔＬ縮んだ場合、ΔＬ／Ｌで表される値のことをひずみ量という。

（応力表示部材）
本発明の応力表示部材は、自らに生じた応力（ひずみ）を、外部から検出できる形態で示すことができる部材である。検出は目視等によるものでも測定機器などを用いて可能であるものでもよい。応力表示部材がひずみを検出可能に示す形態は、ひずみの分布を測定するという観点では光学的に検出できる形態であることが好ましく、例えば、反射光または透過光の波長の変化や、反射光または透過光の強度の変化などであればよい。応力表示部材はひずみの測定を行う対象物に接着されることにより、対象物に生じるひずみを外部から検出できる形態で示すことができる。このことから、応力表示部材は、例えばひずみ測定フィルムとして使用することができる。ひずみ測定の対象物の材質は特に限定されないが、例えば金属、コンクリート、セラミック、ガラス、ゴム、プラスチック、紙、繊維などがあげられ、透明体であっても不透明体であってもよい。応力表示部材を貼り付ける面は平面であっても凹凸があってもよい。また、応力表示部材は、例えば、伸長させると所望の波長域の光の透過率が変化する光学シャッターとして利用することも考えられる。

本発明の応力表示部材は、フィルム状またはシート状であることが好ましい。
応力表示部材が対象物に貼付して用いるひずみ測定フィルムとして使用される場合は、膜厚が大きすぎると応力表示部材の剛性により対象物の変形の抵抗になるため本来のひずみ量が測定できなくなる可能性がある。また膜厚が厚い場合は、多層積層膜の対象物側の層と最外層側の層のひずみ量に差が大きくなるため、反射波長の変化量の差が大きくなり、結果として反射波長変化を検知しにくくなってしまう。そのため、被測定物のひずみに追従するという観点で、応力表示部材は膜厚が５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下であることが好ましい。応力表示部材を連続生産するという観点からも、膜厚５００μｍ以下にすることで応力表示部材を容易にロール状に巻くことができるため好ましい。一方、厚みが小さいとフィルムにコシがなくなり、対象物に接着する作業が著しく困難になるため、被測定物に接着する前の状態では膜厚が１μｍ以上、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、さらに好ましくは１０μｍ以上であればよい。

応力表示部材が反射または透過する光の波長は特に限定されず、赤外光領域でも可視光領域でも紫外光領域でもよい。反射波長が３５０ｎｍ〜８５０ｎｍ、好ましくは３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光領域にあれば、反射光または透過光を視認することができる。
応力表示部材に応力が発生してひずみが生じると応力表示部材の厚みが変化し、これに伴い多層積層膜の距離（ポリマーフィルムの膜厚）が変化することで、反射波長または透過波長も変化する。この波長の変化をひずみとして検知することができる。反射波長および透過波長が可視光領域にあれば、波長の変化は色の変化として検知することができるため、ひずみが可視化される。本発明の応力表示部材は物体（対象物）に貼付して使用することで、物体のひずみ量を測定することが可能である。

対象物のひずみ量が大きいほど反射波長または透過波長の変化もそれぞれ大きくなるため視認しやすい。そのため、本発明の応力表示部材を、視認によるひずみ検知に用いるためには、５％以上のひずみ量を対象とすることが好ましい。対象とするひずみ量の上限はとくに限定されないが２５％程度である。
ひずみ検知は、視認のほか、分光光度計で反射波長の変化を測定する方法などが可能である。分光光度計の使用により、ひずみ量が５％未満でも容易に検知可能である。分光光度計を用いて検知可能なひずみ量の下限は通常１％程度である。
ひずみ検知法としては、上記以外にも、例えば応力表示部材をデジタルカメラで撮影し、パソコンなどに取り込んで画像処理を行う方法などがあげられる。

応力表示部材の破断伸度が低いと大きなひずみ量の測定ができないため、応力表示部材は25℃における破断伸度が５％以上、好ましくは２０％以上であることが好ましい。また、25℃における破断伸度の上限はとくに限定されないが、通常４００％以下であればよい。
破断伸度は、ＪＩＳ-Ｃ-２１５１に従って引張試験機より測定される値である。

（応力表示部材の構成）
本発明の応力表示部材は、多層積層膜のほか、必要に応じて接着層、遮光層、などを含む。
以下、本発明の応力表示部材を構成する各層の組成や製造方法、本発明の応力表示部材を用いたひずみ測定に用いられる部材等を説明する。

（多層積層膜)
本発明の応力表示部材は、多層積層膜を含むことを特徴とする。多層積層膜は、各層の屈折率を調整することにより、具体的には屈折率の低い層と高い層とを交互に積層することにより、層間の構造的な光干渉によって、特定の波長の光を選択的に反射または透過する。多層積層膜が選択的に反射または透過する光の波長は層間距離によって変化する。そのため、多層積層膜に応力が加わって層間距離が変化したことによる反射光または透過光の波長の変化を測定することにより、ひずみを検知することができる。

多層積層膜はポリマーフィルムを積層した膜であればよく、前記ポリマーフィルムはいずれも押出成形法により成形したフィルムであればよい。多層積層膜は該多層積層膜を構成するポリマーフィルムの少なくとも一部が共押出成形して形成された膜であることが好ましい。多層積層膜は該多層積層膜を構成するポリマーフィルムの全てが共押出成形されて形成された膜であることがより好ましく、すなわち、多層積層膜は共押出成形でポリマーフィルムが積層された状態で同時に押し出されて成形される膜であることがより好ましい。押出成形法で作製したポリマーフィルムを用いることで、特に共押出成形で多層積層膜を形成することで、追加の基材を用いずに多層積層膜を形成することが可能である。追加の基材が必要となると基材の分だけ応力表示部材の総膜厚が厚くなり、応力に追従することが困難になる。また、押出成形法で多層積層フィルムを製造することで、大面積で各層の膜厚を高精度に制御した多層積層フィルムを成形することができ、高精度なひずみ測定が可能になる。また、押出成形法、特に共押出成形法では多層積層膜の形成のために必要となる追加の工程数は少ないため、製造コストを抑えることができる。

多層積層膜におけるポリマーフィルムの総積層数は特に限定されないが、１１〜３００層程度であり、好ましくは５０〜２１０層程度であればよい。例えば、５０層、５１層、５２層、５３層、１００層、１０１層、１０２層、１０３層、２００層、２０１層、２０２層、２０３層、２０５層、２１０層などが挙げられ、このうちでは２００層、２０１層、２０２層、２０３層、２０５層、２１０層が好ましい態様のひとつである。各層は例えば溶融状態で相互に積層され、各層の間には別の層が配されてないことが好ましい。
多層積層膜においては、屈折率が異なるポリマーフィルムが交互に積層されていればよい。屈折率差は０．０１〜０．２０であることが好ましく、０．０３〜０．１５であることがより好ましい。屈折率が異なるポリマーフィルムの組み合わせは特に限定されないが、密着性がよいポリマーフィルムの組み合わせを選択することが好ましい。密着性をよくすることで、亀裂や層間剥離を発生させずに大きなひずみに追従することができる。

ポリマーフィルムの膜厚（すなわち多層積層膜の層間距離）は、検知に望ましい光の波長に応じて決定することができる。通常、赤外光領域、可視光領域、紫外光領域の光の検知のために１０〜２５００ｎｍで調整することが好ましい。特に、可視光領域の光による目視などによる測定のために応力表示部材が用いられる場合はポリマーフィルムの膜厚は２０ｎｍ〜５００ｎｍ程度で調整されることが好ましい。反射または透過波長とポリマーフィルムの膜厚の関係については、特開２０１１―５７８３９号公報段落００１９〜００２２の記載を参照でき、この公報に記載された内容は本願明細書に組み込まれる。また、多層積層膜の複数のポリマーフィルムの膜厚は均一であっても、変化していてもよい。変化は連続的であっても非連続的であってもよい。例えば屈折率が異なる２種類のポリマーフィルムは互いに膜厚が異なっていてもよい。

多層積層膜の具体例としては、特開２００５−０５９３３２号公報に記載の二軸延伸多層積層フィルム、特開２００９―１７２８６４号公報に記載の多層積層二軸延伸ポリエステルフィルムなどがあげられ、これらの公報に記載された内容は本願明細書に組み込まれる。特開２００５−０５９３３２号公報に記載されるような、低結晶構造層が結晶構造層と交互に多数存在する構成を用いることにより、局部的な応力集中を緩和して応力を分散することができる。また、部分的に結晶構造層が破断したとしても低結晶構造層の部分は同時に破断しないため、フィルム全体としては破断せずに高い破断伸度を得ることができ、大きなひずみ量の測定が可能になる。
多層積層膜の市販品としては、テイジン（登録商標）テトロン（登録商標）フィルムＭＬＦシリーズ、東レ（登録商標）PICASUS （ピカサス）シリーズ、３Ｍ（登録商標）スコッチティントウインドウフィルム（登録商標）等があげられる。

（遮光層）
応力表示部材の、光を照射する面の反対側の面側に遮光層を設けることで、応力表示部材からの反射光の視認性を高めることができ、かつ対象物の色の影響を受けないようにすることができる。遮光層は応力表示部材に設ける代わりに、または、応力表示部材に設けることに加えて、対象物に遮光フィルムとして貼り付けて使用してもよい。
遮光層は、自然光を遮断することが好ましい。また、非偏光、円偏光、直線偏光のいずれも遮断することが好ましい。遮光層が光を遮断する波長域は応力表示部材の多層積層膜の反射波長に基づいて選択すればよく、多層積層膜の反射波長を含む波長域であればよい、例えば、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域の少なくとも一部の波長域であって、波長幅が、１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、３０ｎｍ以上、４０ｎｍ以上、または５０ｎｍ以上等であればよい。可視光波長域の少なくとも一部は３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域の５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、または９０％以上であってもよく、実質的に１００％であってもよい。

遮光層の形成は既知の方法で行うことができ、例えば塗布法、共押出法、蒸着法、貼合法などを用いることができる。応力表示部材の表面を高ヘイズにして遮光層としてもよい。
遮光層は光学濃度（OD値）が０．５以上であることが好ましく、1以上であることがより好ましく、３以上であることがさらに好ましい。光学濃度とは光の透過性を示す値で、透過光の減衰率で表し、透過率をＴとした場合に−log₁₀Ｔで表される。多層積層膜の反射波長が可視光の場合は、３５０ｎｍ〜８５０ｎｍの波長域で前記範囲のＯＤ値となっていればよい。
遮光層の膜厚は０．１μｍ〜１００μｍが好ましく、０．２μｍ〜５０μｍがより好ましく、０．５μｍ〜３０μｍが更に好ましい。
遮光層としては、光反射層および光吸収層があげられる。ひずみ検出で観測される色とのコントラストを考慮すると黒として視認される光吸収層を用いることが好ましい。

光反射層としては、誘電体多層膜やコレステリック液晶層を含む層を用いることができる。光反射層として用いられる、コレステリック液晶層を含む層としては、コレステリック液晶相における螺旋構造のピッチ長が同じで、螺旋のセンスが右のコレステリック液晶層と左のコレステリック液晶層とを含む積層体、または、螺旋構造のピッチ長が同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層と、その間に配される前記コレステリック液晶層の円偏光反射の中心波長に対して半波長の位相差を有する位相差膜とからなる積層体を用いることができる。光吸収層としては顔料や染料などの着色剤を分散剤、バインダーやモノマーを含む溶媒に分散した分散液を、基材の上に塗工して形成された層、染料を用いて直接高分子基材表面を染色した層、染料を含む高分子材料から形成された層を用いることができる。黒色の光吸収層の顔料には、例えばカーボンブラックなどを用いることができる。カーボンブラックとしてはオイルファーネスブラック、チャネルブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラックなど各種のものが知られており、いずれも用いられる。

（接着層、接着剤）
応力表示部材は対象物に貼付してひずみ測定に使用できる形態とするための接着層を有していることも好ましい。この接着層は、上記の機能から、多層積層膜、遮光層などの全ての層からみて最外層であることが好ましい。ただし、対象物に接着するまで、接着層のさらに外側に、接着層を保護するための離型紙（フィルム）を有していてもよい。
接着層の例としては、シアノアクリレート系接着剤やエポキシ系接着剤、ポリエステル系接着剤、フェノール系接着剤、ウレタン系接着剤、メラミン系接着剤などの熱硬化性接着剤から形成された層が挙げられる。これらの接着剤は、接着層のクリープ現象によるひずみ測定精度への影響を低減するという観点で好ましい。多層積層膜と対象物との間に他の層があると、他の層が応力緩和層となりひずみ測定の誤差の要因となりうるため、多層積層膜に接着層を直接積層して対象物に接着することが測定精度の観点で好ましい。ただし、応力表示部材が遮光層を有する場合は、多層積層膜および接着層の間に遮光層を配する場合がある。

応力表示部材は接着層を有していなくてもよく、対象物に貼付する際は、接着剤を別途準備して貼りつけることができる。この際も接着層形成の際と同様の接着剤のほか、各種接着剤を用いることができる。ただし、大面積の対象物に接着する場合の作業性が悪くなることや、施工時に応力表示部材にシワやオレが発生してしまい測定精度が悪化してしまうことを避けるため、応力表示部材に予め接着層を積層しておくことが好ましい。接着層に離型紙（フィルム）も積層しておけば、対象物に接着する直前に離型紙（フィルム）を剥がすことで作業性が良好になる。接着剤の主剤中にマイクロカプセル化した硬化剤を分散させた接着層を積層すれば、応力表示部材を対象物に貼り付けるまでは接着性が発現せず、貼り付けてから指などで加圧してマイクロカプセルを破壊することで接着性を発現させることができる。
接着層は遮光層を兼ねていてもよい。

（各層の接着のための接着層）
応力表示部材中の各層の接着のための接着剤としては硬化方式の観点からホットメルトタイプ、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、硬化の不要な感圧接着タイプがあり、それぞれ素材としてアクリレート系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、エポキシ系、エポキシアクリレート系、ポリオレフィン系、変性オレフィン系、ポリプロピレン系、エチレンビニルアルコール系、塩化ビニル系、クロロプレンゴム系、シアノアクリレート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリスチレン系、ポリビニルブチラール系などの化合物を使用することができる。作業性、生産性の観点から、硬化方式として光硬化タイプが好ましく、光学的な透明性、耐熱性の観点から、素材はアクリルレート系、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系などを使用することが好ましい。

（応力表示部材の製造）
本発明の応力表示部材を構成する各層は全て、フィルムをロール状に巻き取る連続生産が可能であるため、本発明の応力表示部材は、大面積での量産が容易である。

（ひずみ測定方法）
本発明の応力表示部材は対象物に貼付されて対象物のひずみ測定に用いることができる。多層積層膜の反射波長を含む波長の光を照射して、その反射光、または透過光を目視または測定機器で検知してひずみを測定する。なお、検出光は反射光であることが好ましい。透過光を利用した検出は対象物が多層積層膜の反射（透過）波長光の光透過率が十分（５０％以上、好ましくは９０％以上）である場合に限られ、また、対象物の色などにより影響も受けやすいためである。

ひずみ測定の際、測定角度によって色が変化してしまい測定誤差が生じる懸念がある。そのため、視野角制限フィルム（プリズムフィルムやルーバーフィルム）を使用して視野角を制限することで、測定誤差を小さくすることもできる。視野角制限フィルムは単独のシートを応力表示部材の表面に配置して使用してもよく、または応力表示部材の視認側の最表面に積層して応力表示部材を構成する層としてもよい。

ひずみ測定の際は光源として、太陽光や蛍光灯、白熱灯などの光などいずれを用いてもよい。
多層積層膜の反射波長と同一波長の光を用いて測定を行うと、応力が無い場合は光源からの光が反射されるが、応力が生じて多層積層膜の反射波長がシフトすると反射率が低下する。これにより、明暗として応力を検知することもできる。この明暗の検知は、光源から照射される光の波長域を狭くすることで感度を上げることができる。特に光源から照射される光の波長域は多層積層膜の反射波長帯域または透過波長帯域よりも小さくすることで感度を上げることができる。言い換えると光源からの光の半値幅（発光スペクトル等から算出できるもの）は、多層積層膜の反射スペクトルまたは透過スペクトルから算出できる選択反射光の半値幅より小さいことが好ましい。光源からの光の半値幅は具体的には１００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。

（応力表示部材の評価方法）
各実施例および比較例で作製した応力表示部材の評価方法は以下のとおりである。
ひずみを測定する対象物に応力表示部材を貼り付けたものをダンベル状に打ち抜き、引っ張り試験機（（株）東洋精機製作所社製 STRONGRAPH-M1）で5mm/分の速度で引張応力を印加した。
ひずみ量は、引っ張り試験機でのひずみ測定対象物の伸び量から算出した。
応力表示部材の反射波長変化を、それぞれ応力表示部材の、多層膜層に対して遮光層と反対側の面から昼光色蛍光灯（（株）日立製作所 FLR40SW/M-B）の光を照射して測定した。
応力表示部材に対して垂直方向からの目視による測定、および反射型分光装置（Ocean Optics製USB2000＋）による顕微分光スペクトル測定を行い、評価した。

目視による評価については、応力表示部材の選択反射光の色または明暗の変化を明確に判別可能の場合はＡ、わずかに変化が認められる場合はＢ、判別不可の場合はＣとした。同様に、分光光度計での評価については、選択反射光の波長シフトまたは反射率の変化を明確に判断可能な場合はＡ、わずかに認められる場合はＢ、測定誤差範囲内で判別不可の場合はＣとした。
評価結果を表１に示す。

（実施例１）
実施例１の応力表示部材として、多層積層膜（テイジン（登録商標）テトロン（登録商標）フィルムＭＬＦシリーズ）の、ＭＬＦ−１９（帝人デュポンフィルム（株）製）を使用した。ＭＬＦ−１９は、第１の層をポリエチレンテレフタレート、第２の層を共重合ポリエチレンテレフタレートとして共押出成形により交互に積層したフィルムであり、第１の層は屈折率が１．６６、１層の厚みが９５ｎｍ、層数が１０１層であり、第２の層は屈折率が１．６２、１層の厚みが９５ｎｍ、層数が１００層であり、全層数は２０１層である。５０mm/minの引張り速度で破断伸度を測定した結果、破断伸度は１７０％であった。
ひずみ測定の対象物として黒ビニルテープ（ニチバン(株)製ＶＴ−５０）を準備し、黒ビニルテープの粘着層面に上記多層積層膜を貼り付けた。対象物である黒ビニルテープが遮光層として機能するため、多層積層膜には遮光層を積層しなかった。

（実施例２）
実施例２の応力表示部材として多層積層膜（テイジン（登録商標）テトロン（登録商標）フィルムＭＬＦシリーズ）の、ＭＬＦ−１３（帝人デュポンフィルム（株）製）を使用した。
ＭＬＦ−１３は第１の層をポリエチレンテレフタレート、第２の層を共重合ポリエチレンテレフタレートとして共押出成形により交互に積層したフィルムであり、第１の層は屈折率が１．６６、１層の厚みが６５ｎｍ、層数が１０１層であり、第２の層は屈折率が１．６２、１層の厚みが６３ｎｍ、層数が１００層であり、全層数は２０１層である。５０mm/minの引張り速度で破断伸度を測定した結果、破断伸度は１７０％であった。

ひずみ測定の対象物として黒ビニルテープ（ニチバン(株)製ＶＴ−５０）を準備し、黒ビニルテープの粘着層面に上記多層積層膜を貼り付けた。対象物である黒ビニルテープが遮光層として機能するため、多層積層膜には遮光層を積層しなかった。

（実施例３）
＜多層積層膜＞
多層積層膜(F1)として、多層積層膜（テイジン（登録商標）テトロン（登録商標）フィルムＭＬＦシリーズ）の、ＭＬＦ−１９（帝人デュポンフィルム（株）製）を使用した。

<遮光層用塗布液(B1)の調整>
まず下記組成の顔料分散物(K1)、バインダー1、モノマー１、界面活性剤1を調整した。
顔料分散物(K1)
・カーボンブラック（デグッサ社 Nipex35） 13.1質量％
・下記分散剤1 0.65質量％
・ポリマー1 （ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝72/28モル比のランダム共重合物、重量平均分子量3.7万） 6.72質量％
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 79.53質量％

バインダー1
・ポリマー2 （ベンジルメタクリレート／メタクリル酸−78/22モル比のランダム共重合体、重量平均分子量3.8万） 27質量％
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 73質量％

モノマー1
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート 75質量％
（新中村化学工業製 NKエステル A-TMMT）
・メチルエチルケトン 25質量％
界面活性剤1
・下記化合物2 30質量％
・メチルエチルケトン 70質量％

次いで、顔料分散物（K1）、バインダー1、モノマー1、界面活性剤1を用いて下記組成の遮光層用塗布液を調整した。
・顔料分散物（K1） 29.2質量％
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 8.0質量％
・メチルエチルケトン 32.3質量％
・シクロヘキサノン 8.5質量％
・バインダー1 15.4質量％
・フェノチアジン 0.01質量％
・モノマー1 6.3質量％
・2,4−ビス（トリクロロメチル）−6−[4′−（N, N−ビス（エトキシボニルメチル）アミノ−3′−ブロモフェニル]−ｓ−トリアジン 0.2質量％
・界面活性剤1 0.1質量％

<遮光層の積層>
多層積層膜(F1)の上に、遮光層用塗布液(B1)をワイヤーバーを用いて、乾燥後の膜の厚みが１．１μｍになるように塗布した。次いで１００℃にて２分間乾燥させて溶剤を除去した後、次いで、ＵＶ照射装置（ＧＳ日本電池(株)製、４ｋＷ×１灯）にて、８５０ｍＪ/ｃｍ²のＵＶ照射を行い、光学濃度２．０の遮光層を積層し、実施例３の応力表示部材を得た。

<対象物への貼り付け>
ひずみ測定の対象物としてポリエステルフィルム（東レ（株）製 ルミラー５００−Ｈ１０、厚み４８０μｍ）を用い、多層積層膜の遮光層を接着材（（株）共和電業製、ＣＣ−３６）で前記ポリエステルフィルムに貼り付けた。

（比較例１）
特開2006-28202号公報の実施例３に記載の方法に従って応力表示部材を100mm×100mmの大きさで作製した。しかし、面内に大きな色ムラがあり、均一な応力表示部材を作製することができなかった。また単分散粒子を自己組織化させるための乾燥工程、およびポリジメチルシリコーンの硬化工程にそれぞれ1日程度がかかった。

（比較例２）
T.C. Wangetal. , Adv. Mater. Vol.14、p.1534（2002）記載のフィルムを作製したが、５％のひずみで亀裂が発生してしまった。

Claims (13)

1. 多層積層膜を含む応力表示部材であって、
   前記多層積層膜は１０〜２５００ｎｍの膜厚のポリマーフィルムを１１層以上積層した膜であり、
   前記多層積層膜は屈折率の異なる２種類のポリマーフィルムを交互に積層させた積層膜であり、
   前記ポリマーフィルムはいずれも押出成形されたフィルムであり、
   前記応力表示部材の25℃における破断伸度が5%以上である、前記応力表示部材。
2. 前記２種類のポリマーフィルムの屈折率差が０．０３〜０．２０である、請求項1に記載の応力表示部材。
3. 500μm以下の膜厚のフィルムである、請求項１または２に記載の応力表示部材。
4. 接着層を最外層に含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の応力表示部材。
5. 遮光層を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の応力表示部材。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の応力表示部材を対象物に接着させること、および前記応力表示部材に光を照射して得られる反射光または透過光を測定することを含む、前記対象物のひずみ測定方法。
7. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の応力表示部材、遮光フィルムおよび対象物をこの順となるように配置して、前記応力表示部材と前記遮光フィルムと前記対象物とを接着させること、および前記応力表示部材に光を照射して得られる反射光または透過光を測定することを含む、前記対象物のひずみ測定方法。
8. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の応力表示部材を対象物に接着させること、および前記応力表示部材に光を照射して得られる反射光または透過光を測定することを含み、照射される前記光のピーク波長が前記多層積層膜が光を反射する波長域内にあり、照射される前記光の波長域が前記多層積層膜が光を反射する波長域よりも小さい、前記対象物のひずみ測定方法。
9. 視野角制限フィルムを介して前記測定を行う、請求項６〜８のいずれか一項に記載のひずみ測定方法。
10. 応力表示部材を対象物に接着させること、および前記応力表示部材に光を照射して得られる反射光または透過光を測定することを含む前記対象物のひずみ測定方法であって、
    前記応力表示部材が多層積層膜を含み、
    前記多層積層膜は１０〜２５００ｎｍの膜厚のポリマーフィルムを１１層以上積層した膜であり、
    前記多層積層膜は屈折率の異なる２種類のポリマーフィルムを交互に積層させた積層膜であり、
    前記ポリマーフィルムはいずれも押出成形されたフィルムである、前記ひずみ測定方法。
11. 応力表示部材、遮光フィルムおよび対象物をこの順となるように配置して、前記応力表示部材と前記遮光フィルムと前記対象物とを接着させること、および前記応力表示部材に光を照射して得られる反射光または透過光を測定することを含む前記対象物のひずみ測定方法であって、
    前記応力表示部材が多層積層膜を含み、
    前記多層積層膜は１０〜２５００ｎｍの膜厚のポリマーフィルムを１１層以上積層した膜であり、
    前記多層積層膜は屈折率の異なる２種類のポリマーフィルムを交互に積層させた積層膜であり、
    前記ポリマーフィルムはいずれも押出成形されたフィルムである、前記ひずみ測定方法。
12. 応力表示部材を対象物に接着させること、および前記応力表示部材に光を照射して得られる反射光または透過光を測定することを含み、照射される前記光のピーク波長が前記多層積層膜が光を反射する波長域内にあり、照射される前記光の波長域が前記多層積層膜が光を反射する波長域よりも小さい、前記対象物のひずみ測定方法であって、
    前記応力表示部材が多層積層膜を含み、
    前記多層積層膜は１０〜２５００ｎｍの膜厚のポリマーフィルムを１１層以上積層した膜であり、
    前記多層積層膜は屈折率の異なる２種類のポリマーフィルムを交互に積層させた積層膜であり、
    前記ポリマーフィルムはいずれも押出成形されたフィルムである、前記ひずみ測定方法。
13. 視野角制限フィルムを介して前記測定を行う、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のひずみ測定方法。