应力显示部件及使用应力显示部件的应变测定方法
应力显示部件及使用应力显示部件的应变测定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应力显示部件及使用应力显示部件的应变测定方法。更详细而 言，本发明涉及一种包含由包含聚合性胆留醇型液晶化合物的组合物形成的胆留醇型液晶 层的应力显示部件及使用应力显示部件的应变测定方法。
【背景技术】
[0002] 作为物体应变的测定方法，一直以来已知有使用应变仪的方法、光弹性模型法、光 弹性覆膜法、应力涂料法、叠纹法、全息法、散斑法、热弹性法、镀铜应力测定法、使用压电材 料的方法等。
[0003] 专利文献1中公开有利用胆留醇型液晶的选择波长反射性的应力（应变）测定方 法。该方法中，能够从反射光的显色变化测定应力。
[0004] 专利文献2中公开有利用由通过自组织化周期性地均匀地排列的粒子(单分散聚 苯乙烯)及填埋粒子之间的弹性体(聚二甲基硅氧烷)构成的应变传感器薄膜的应变测定方 法。该方法中，应变分布被可视化，因此无需光学显微镜、扫描电子显微镜、激光装置等特殊 的显示装置，较简便。
[0005] 以往技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本专利公表昭55-31402号公报 [0008] 专利文献2:日本专利公开2006-28202号公报
[0009] 发明的概要
[0010] 发明要解决的技术课题
[0011] -直以来已知的物体应变的测定方法中，使用应变仪的方法的定量性较高，广为 普及。但是，由于是点测定，因此为了评价应变分布而测定大面积时，测定点数增多，需要在 配线等花费工夫及准备多个测定器，因此需要成本。并且，由于是处理电信号来进行测定， 因此还存在无法使应变可视化来在现场进行判断的课题。光弹性模型法中，虽然能够以偏 振光使在塑料模型中产生的应变分布可视化，但由于是模型实验，因此无法进行高精度的 测定，还存在偏振光的测定装置较昂贵的课题。光弹性覆膜法中，能够将光弹性树脂贴附在 被测定物来直接测定应变，但与光弹性法同样，偏振光的测定装置较昂贵，无法用肉眼观察 到应变分布。应力涂膜法能够通过涂布脆性涂料来测定形状复杂的应变，并评价应变分布， 但由于是通过在涂膜上产生的龟裂的密度进行判断，因此定量性较低，并且涂料的干燥条 件也会影响测定精度，因此很难进行高精度的测定。
[0012] 专利文献1中记载的方法中，胆留醇型液晶在液晶状态下具有流动性，因此在由于 应变产生变形而反射波长在变化规定量的状态下，若温度、电场、压力等外部环境发生变 化，则由于外部环境的影响而导致反射波长发生变化，因此很难进行高精度的测定。
[0013] 专利文献2中记载的方法中，利用自组织化为最密堆积结构的单分散粒子的栅格 间距引起的bragg反射，因此无法进一步缩小栅格间距。并且，利用毛细管现象浸润弹性体 来将栅格间距扩大一次，由此使栅格间距变化，但很难在宽面积均匀且以高精度控制栅格 间距。而且，自组织化排列单分散粒子时，需要数小时的干燥工序，需要反复浸润多次直至 获得充分的栅格间距为止，需要花费工夫及时间。因此，无法连续生产上述应变传感器薄 膜，很难实现量产化。
[0014] 本发明的课题在于，提供一种新的应力显示部件及使用应力显示部件的新的应变 测定方法。更详细而言，本发明的课题在于，提供一种能够廉价地测定在大面积的对象物中 产生的应变并且实现高测定精度的应变测定的应力显示部件。
[0015] 用于解决技术课题的手段
[0016] 本发明人等为了解决上述课题而进行深入研究，发现通过使用包含使用聚合性液 晶化合物而形成的胆留醇型液晶层的部件，能够以高精度测定在大面积的对象物中产生的 应变，并根据该见解完成了本发明。
[0017] 即，本发明提供下述的[1]~[22]。
[0018] [ 1 ] 一种应力显示部件，其包含选择反射层，上述选择反射层包含1层以上的通过 包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获得的胆留醇型液晶层，上述选择反射层为 通过选择反射波长选择性地反射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光的任一个旋向的圆偏振光 的层。
[0019] [2]根据[1]所述的应力显示部件，其中，上述聚合性液晶化合物包含具有2个以上 的聚合性基的多官能性液晶化合物及仅具有1个聚合性基的单官能性液晶化合物，上述多 官能性液晶化合物与上述单官能性液晶化合物的质量比例为30/70~99/1。
[0020] [3]根据[1]或[2]所述的应力显示部件，其还包含双折射性层，上述双折射性层为 若施以应力则双折射性发生变化的层。
[0021] [4]根据[3]所述的应力显示部件，其中，双折射性层的以单位Pa^1表示的光弹性系 数的绝对值为20 X HT12以上且I X HT6以下。
[0022] [5]根据[3]或[4]所述的应力显示部件，其还包含圆偏振光分离层，上述圆偏振光 分离层为在包含上述选择反射波长的波长区域中选择性地透射圆偏振光的层。
[0023] [6]根据[5]所述的应力显示部件，其中，上述圆偏振光分离层所透射的圆偏振光 的旋向与上述选择反射层选择性地反射的圆偏振光的旋向相同。
[0024] [7]根据[5]所述的应力显示部件，其中，上述圆偏振光分离层所透射的圆偏振光 的旋向与上述选择反射层选择性地反射的圆偏振光的旋向相反。
[0025] [8]根据[5]~[7]中任一方案所述的应力显示部件，其依次包含上述选择反射层、 上述双折射性层、上述圆偏振光分离层。
[0026] [9]根据[5]~[8]中任一方案所述的应力显示部件，其中，上述圆偏振光分离层为 由包含线性偏振光分离层及λ/4相位差层的层叠体构成的层。
[0027] [10]根据[9]所述的应力显示部件，其中，上述λ/4相位差层的以单位Pa^1表示的光 弹性系数的绝对值为20 X 10_12以上且I X 10_6以下。
[0028] [11]根据[5]~[8]中任一方案所述的应力显示部件，其中，上述圆偏振光分离层 包含通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获得的胆留醇型液晶层。
[0029] [12]根据[11]所述的应力显示部件，其中，上述选择反射层中包含的一层以上的 胆甾醇型液晶层的螺旋间距与上述圆偏振光分离层中包含的一层以上的胆留醇型液晶层 的螺旋间距相同。
[0030] [13]根据[3]~[12]中任一方案所述的应力显示部件，其中，上述选择反射层包含 2层以上的通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获得的胆留醇型液晶层，上 述2层以上的胆留醇型液晶层的螺旋间距不同。
[0031] [14]根据[13]所述的应力显示部件，其中，上述2层以上的胆留醇型液晶层选择性 地反射圆偏振光的峰值波长之差为50nm以上。
[0032] [15]根据[1]~[14]中任一方案所述的应力显示部件，其为ΙΟΟΟμπι以下的膜厚的 薄膜。
[0033] [16]根据[1]~[15]中任一方案所述的应力显示部件，其在最外层包含粘结层。
[0034] [17]根据[1]~[16]中任一方案所述的应力显示部件，其包含遮光层。
[0035] [ 18]-种对象物的应变测定方法，其包含:将[1 ]~[17]中任一方案所述的应力显 示部件粘结在上述对象物的工序;及测定对上述应力显示部件照射包含上述选择反射波长 的波长区域的光来获得的反射光或透射光的工序。
[0036] [ 19]-种对象物的应变测定方法，其包含:依次配置[1 ]~[16]中任一方案所述的 应力显示部件、遮光薄膜及上述对象物来粘结上述应力显示部件、上述遮光薄膜及上述对 象物的工序;及测定对上述应力显示部件照射光来获得的反射光的工序。
[0037] [20]-种对象物的应变测定方法，其包含:将[3]~[14]中任一方案所述的应力显 示部件粘结在上述对象物的工序;及测定对上述应力显示部件照射包含上述选择反射波长 的波长区域的圆偏振光来获得的反射光的工序。
[0038] [ 21 ] -种对象物的应变测定方法，其包含:将[1 ]~[17 ]中任一方案所述的应力显 示部件粘结在上述对象物的工序;及测定对上述应力显示部件照射光来获得的反射光或透 射光的工序，所照射的上述光的峰值波长在上述选择反射层选择性地反射的光的波长区域 内，所照射的上述光的波长区域小于上述选择反射层选择性地反射的光的波长区域。
[0039] [22]根据[18]~[21]中任一方案所述的应变测定方法，其中，隔着视场角限制薄 膜进行上述测定。
[0040] 发明效果
[0041] 根据本发明，可提供一种新的应力显示部件及使用上述应力显示部件的新的应变 测定方法。使用本发明的应力显示部件，能够廉价且以高精度测定在大面积的对象物中产 生的应变。
【附图说明】
[0042] 图1是表示本发明的应力显示部件的结构例(概略剖视图）的图。
【具体实施方式】
[0043] 以下，对本发明进行详细说明。
[0044] 另外，本说明书中的"~"以将记载于前后的数值作为下限值及上限值来包含的含 义使用。
[0045] 本说明书中，对圆偏振光采用"选择性"的表达方式时，表示所照射的光的右旋圆 偏振光成分或左旋圆偏振光成分中的任一光量比另一圆偏振光成分多。具体而言，米用"选 择性"的表达方式时，优选光的圆偏振光度为0.3以上，更优选为0.6以上，进一步优选为0.8 以上。实际上，进一步优选为1.0。其中，圆偏振光度是将光的右旋圆偏振光成分的强度设为 Ir，将左旋圆偏振光成分的强度设为Il时，以I Ir_Il|/(Ir+Il)表不的值。
[0046] 本说明书中，对圆偏振光采用"旋向"的表达方式时，表示是右旋圆偏振光还是左 旋圆偏振光。圆偏振光的旋向定义为如下，即，以光朝向正前方行进的方式观察时，电场矢 量的前端随着时间的增加而顺时针旋转的情况为右旋圆偏振光，逆时针旋转的情况为左旋 圆偏振光。
[0047] 本说明书中，有时对胆留醇型液晶的螺旋的扭转方向使用"旋向"一词。关于基于 胆甾醇型液晶的选择反射，当胆留醇型液晶的螺旋的扭转方向（旋向）为右时，反射右旋圆 偏振光并使左旋圆偏振光透射，当旋向为左时，反射左旋圆偏振光并使右旋圆偏振光透射。 [0048]另外，光的各波长的偏振光状态能够使用安装有圆偏振光板的分光放射亮度计或 分光计测定。此时，通过右旋圆偏振光板而测定的光的强度相当于Ir，通过左旋圆偏振光板 而测定的光的强度相当于II。并且，白炽灯、水银灯、荧光灯、LED等一般光源大致发出自然 光，安装于这些而制出偏振光状态控制部件的偏振光的特性例如能够使用AXOMETRICS Inc 制造的偏振光相位差分析装置AxoScan等测定。
[0049] 并且，对光度计或光分光计安装圆偏振光板也能够进行测定。安装右旋圆偏振光 透射板来测定右旋圆偏振光量，安装左旋圆偏振光透射板来测定左旋圆偏振光量，由此能 够测定比例。
[0050] 本说明书中，有关光反射率或光透射率的计算中需要的光强度例如为使用通常的 可视、近红外分光计测定的光强度即可。
[0051] 本说明书中，表达为"相位差"时，表示面内的延迟(Re)。对于波长，没有特别附加 说明时，表示波长550nm下的相位差。
[0052] 本说明书中，光弹性是指在产生有应力的物体中产生各向异性而产生双折射的性 质。将由于双折射而产生相位差，以每单位应力且每单位光路中产生的相位差称为光弹性 系数。
[0053] 本说明书中，表达为"应变量"时，表示在物体中产生应力时的每单位长度的变形 量。具体而言，将长度L的物体由于拉伸应力而延伸△ L时或缩小△ L时，以△ L/L表示的值称 为应变量。
[0054] (应力显示部件）
[0055]本发明的应力显示部件为能够以可从外部检测的方式显示自身产生的应力（应 变)的部件。检测可以是基于肉眼等的检测，也可以是利用测定设备等的检测。关于应力显 示部件可检测地显示应变的方式，从测定应变的分布的观点出发，优选为能够光学性检测 的方式，例如为反射光或透射光的波长的变化、或反射光或透射光的强度的变化等即可。应 力显示部件通过粘结在进行应变测定的对象物，能够以可从外部检测方式显示对象物中产 生的应变。由此，应力显示部件例如能够用作应变测定薄膜。应变测定的对象物的材质并无 特别限定，例如可举出金属、混凝土、陶瓷、玻璃、橡胶、塑料、纸、纤维等，可以是透明体也可 以是非透明体。贴附应力显示部件的面可以是平面也可以具有凹凸。并且，应力显示部件例 如还考虑用作若伸长则所希望的波长区域的光的透射率发生变化的光闸。
[0056]本发明的应力显示部件优选为薄膜状或板状。
[0057] 应力显示部件用作贴附于对象物而使用的应变测定薄膜时，若膜厚过大，则由于 应力显示部件的刚性而成为对象物变形的阻力，因此有可能无法测定 原本的应变量。并且， 导致应力在对象物与后述的胆留醇型液晶层或双折射性层之间缓和，导致应变的测定精度 恶化。因此，从追随对象物的应变的观点出发，优选应力显示部件的膜厚为1000 ym以下，优 选为500μηι以下，更优选为300μηι以下，进一步优选为100μπι以下。通过Roll to Roll制造应 力显示部件时，若膜厚为ΙΟΟΟμπι以下，则可轻松地将应力显示部件卷成卷状，对量产有利。 另一方面，若厚度较小，则薄膜中粘度消失，将大面积的应力显示部件粘结在对象物的操作 变得非常困难，因此在粘结在被测定物之前的状态下，优选膜厚为Ιμπι以上，优选为5μπι以 上、，更优选为IOMi以上，进一步优选为15μηι以上。
[0058] 本发明的应力显示部件包含至少包含一层胆留醇型液晶层的选择反射层。
[0059](第1方式的应力显示部件）
[0060] 本发明的应力显示部件中包含的选择反射层中，如后述，与胆甾醇型液晶层中的 螺旋结构的间距长度对应的特定波长的光被反射(选择反射波长）。选择反射波长并无特别 限定，可以是红外光区域、可见光区域或紫外光区域。若选择反射波长在350nm~850nm、优 选在380nm~780nm的可见光区域，则能够视觉辨认选择反射光。选择反射层包含螺旋结构 的间距长度不同的2个以上的胆留醇型液晶层时，选择反射波长可以是2个以上。
[0061] 若应力显示部件中产生应力而发生应变，则应力显示部件的厚度发生变化，随此 胆甾醇型液晶的螺旋间距发生变化，由此选择反射波长也发生变化。能够检测该波长的变 化作为应变。若选择反射波长在可见光区域，则能够将波长的变化作为颜色的变化来进行 检测，因此应变被可视化。本发明的应力显示部件通过贴附在物体(对象物)来使用，能够测 定物体的应变量。
[0062] 胆留醇型液晶在液晶状态下具有流动性，因此通过温度、电场、压力等外部环境变 化的影响，也会导致反射波长发生变化。因此，很难进行高精度的测定。如后述，本发明的应 力显示部件中包含的胆留醇型液晶层为通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化 来获得的层，通过聚合性液晶化合物的聚合，结构稳定化，因此变得不易受温度、电场、压力 等外部环境变化的影响，能够进行高精度的应变测定。
[0063] 对象物的应变量越大反射波长的变化也越变大，因此易视觉辨认。因此，为了将本 发明的应力显示部件用于基于视觉辨认的应变检测，优选以5%以上的应变量作为对象。作 为对象的应变量的上限并无特别限定，但为25 %左右。
[0064] 应变检测除了视觉辨认之外，还有能够使用以分光光度计测定反射波长的变化的 方法等。通过使用分光光度计，即使应变量小于5%，也能够轻松进行检测。能够利用分光光 度计检测的应变量的下限通常为1%左右。
[0065]作为应变检测法，除上述以外，例如还可举出以数码相机拍摄应力显示部件并读 入计算机等来进行图像处理的方法等。
[0066](第2方式的应力显示部件）
[0067]本发明的应力显示部件除了选择反射层之外还具有双折射性层，由此能够进行灵 敏度更高的应变测定。此时，以成为光源与选择反射层之间的方式，在应力显示部件中配置 双折射性层，照射圆偏振光来测定反射光或透射光，通常测定反射光。若在双折射性层产生 应力而应变，则会产生与应变量相应的双折射，但通过基于该双折射的相位差，透射双折射 性层的圆偏振光的偏振光状态发生变化，在选择反射层被选择反射的反射光的反射率发生 变化。通过检测该反射率的变化，能够评价在应力显示部件中产生的应力，若贴附于物体来 使用则能够用作应变传感器。第2方式的应力显示部件中，能够以肉眼检测比第1方式的应 力显示部件更小的应变，尤其适于测定小于5%的应变。此时，能够检测的应变量的下限通 常为0.001%程度。
[0068] 关于用于应变测定的圆偏振光，可利用圆偏振光光源进行照射，也可在光源与应 力显示部件之间配置圆偏振光分离膜，应力显示部件具有圆偏振光分离层亦可。
[0069] 作为圆偏振光分离膜或圆偏振光分离层，可使用已知的任意方式的部件，使用层 叠线性偏振光层及λ/4相位差层的圆偏振滤光器或通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合 物的固化来获得的胆留醇型液晶层即可。
[0070] 选择反射层或圆偏振光分离层可以分别由2层以上的胆留醇型液晶层构成，也可 以包含2层以上的胆留醇型液晶层，并在各胆留醇型液晶层之间包含取向层或粘结层等。
[0071] 作为圆偏振光分离膜或圆偏振光分离层使用层叠有线性偏振光层及λ/4相位差层 的圆偏振滤光器时，λ/4相位差层可作为双折射性层发挥作用。
[0072]在包含双折射性层的应力显示部件中，还优选使用包含螺旋结构的间距长度以及 选择反射波长不同的2层以上的胆留醇型液晶层的选择反射层。与此相应地，圆偏振光分离 层也可包含相同的2层以上的胆留醇型液晶层。在双折射性层中产生的相位差具有波长依 赖性，因此反射波长的光的明暗根据上述2层以上的胆留醇型液晶层而不同，应力显示部件 的显色发生变化。由此，能够将应力作为变色来检测。此时，能够通过加大各层的选择反射 波长的波长差来加大基于波长依赖性的相位差之差，并能够检测更小的应变。优选各层的 波长差为50nm以上，优选为IOOnm以上，更优选为150nm以上，进一步优选为200nm以上。另一 方面，通过以成为2个互补色的关系（黄色/蓝紫、橙/蓝、红/蓝绿等）的方式调整上述2层以 上的胆留醇型液晶层的选择反射波长，还能够使颜色变化的检测(视觉辨认)更轻松。用于 成为互补色的波长差并不相同，但优选以50nm以上进行调整，例如能够以400nm~560nm、 430nm~580nm、490nm~620nm、560nm~800nm进行调整。另外，波长差的调整通过光反射谱 的峰值波长进行即可。峰值波长是指反射率最高的波长。
[0073](应力显示部件的结构）
[0074] 本发明的应力显示部件除了选择反射层之外，根据需要还包含双折射性层、圆偏 振光分离层、支撑体、粘结层或遮光层等。将本发明的应力显示部件可取的层结构的例子示 于图1。
[0075] 以下，对构成本发明的应力显示部件的各层的组成或制造方法、在使用本发明的 应力显示部件的应变测定中使用的部件等进行说明。
[0076](胆留醇型液晶层）
[0077] 胆留醇型液晶层包含于选择反射层，并且还可包含于圆偏振光分离层。
[0078] 胆留醇型液晶层通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获得。胆甾醇 型液晶层中，通过基于聚合性液晶化合物的聚合性基团的聚合反应等，固定有胆留醇型液 晶相。
[0079]已知胆留醇型液晶相示出选择性地反射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中的任一 个并且使另一个圆偏振光透射的圆偏振光选择反射。一直以来已知有多种示出圆偏振光选 择反射性的胆留醇型液晶化合物或由胆留醇型液晶化合物形成的薄膜，在胆留醇型液晶层 的选择和制作中，能够参考这些以往技术。
[0080] 胆留醇型液晶层中，保持有已成为胆留醇型液晶相的液晶化合物的取向。作为典 型，胆留醇型液晶层为如下层即可，即，在将聚合性液晶化合物设为胆留醇型液晶相的取向 状态的基础上，通过紫外线照射、加热等而聚合、固化，形成无流动性的层，同时变化为不会 因外磁场或外力而在取向形态上产生变化的状态的层。另外，胆留醇型液晶层中，在层中保 持有胆留醇型液晶相的光学性质即可，层中的液晶性化合物也可不再示出液晶性。例如，聚 合性液晶化合物可通过固化反应而高分子量化，从而失去液晶性。
[0081] 本说明书中，有时将胆留醇型液晶层称为液晶层。
[0082] 胆留醇型液晶层示出源自胆留醇型液晶的螺旋结构的圆偏振光选择反射。该反射 的中心波长λ依赖于胆留醇型液晶相中的螺旋结构的间距长度P(=螺旋的周期），并遵从胆 甾醇型液晶相的平均折射率η与λ = ηΧΡ的关系。因此，能够通过调节该螺旋结构的间距长 度来调整示出圆偏振光反射的波长。即，例如形成在可见光波长区域中具有选择反射波长 的胆留醇型液晶层时，以在350nm~850nm的波长区域的至少一部分选择性地反射右旋圆偏 振光或左旋圆偏振光中的任一个的方式调节η值与P值即可。胆留醇型液晶相的间距长度依 赖于与聚合性液晶化合物一同使用的手性试剂的种类或其添加浓度，因此能够通过调整这 些来获得所希望的间距长度。另外，对于螺旋的旋向或间距的测定法，可使用"液晶化学实 验入门"日本液晶学会编Shigma出版2007年出版、46ρ、及"液晶便览"液晶便览编辑委员会 maruzen 196ρ中记载的方法。
[0083] 圆偏振光选择反射带的半值宽度中，△ λ依赖于液晶化合物的双折射△ η及上述间 距长度P，并遵从△ λ= △ η X P的关系。因此，能够通过调整△ η来进行选择反射带的宽度控 制。Δη的调整能够通过调整聚合性液晶化合物的种类或其混合比例，或控制取向固定时的 温度来进行。
[0084 ]胆留醇型液晶层的反射圆偏振光的旋向与螺旋的旋向一致。
[0085] 本发明的应力显示部件中，可使用螺旋的旋向为右或左的任意胆留醇型液晶层。 胆甾醇型液晶层越厚反射波长下的反射率变越高，但在通常的液晶材料中，在可见光的波 长区域中，以2~8μπι的厚度饱和。为了通过特定波长提高圆偏振光选择性等的目的而层叠 时，层叠多个周期P相同且相同螺旋旋向的胆留醇型液晶层即可。此时，可通过粘结剂贴合 分别制作的多个胆留醇型液晶层，也可在之前形成的胆留醇型液晶层的表面直接涂布包含 聚合性液晶化合物等的液晶组合物，经过取向及固定的工序之后形成以下的胆留醇型液晶 层。
[0086] 圆偏振光反射波长区域的宽度在可见光区域中，在通常的材料中为50nm~100nm， 因此能够通过若干种改变周期P的反射光的中心波长不同的胆留醇型液晶层来扩大反射的 带宽。此时，优选层叠相同螺旋旋向的胆留醇型液晶层。并且，还能够在1个胆留醇型液晶层 内中通过使周期P相对于膜厚方向缓慢变化来扩大反射的频带。
[0087](胆甾醇型液晶层的制作方法）
[0088]作为在上述胆留醇型液晶层的形成中使用的材料，可举出包含聚合性液晶化合物 及手性试剂(光学活性化合物)的液晶组合物等。可根据需要将进一步与表面活性剂或聚合 引发剂等混合而溶解于溶剂等的上述液晶组合物涂布于基材(成为支撑体、取向层、下层的 胆甾醇型液晶层等），在胆留醇取向熟化之后通过固定化能够形成胆留醇型液晶层。
[0089] 聚合性液晶化合物
[0090] 聚合性液晶化合物可以是棒状液晶化合物，也可以是圆盘状液晶化合物，但优选 为棒状液晶化合物。
[0091] 作为形成胆留醇型液晶层的棒状聚合性液晶化合物的例子，可举出棒状向列相液 晶化合物。作为棒状向列相液晶化合物，优选使用甲亚氨类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基 苯酯类、苯甲酸酯类、环己烷甲酸苯酯类、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、苯基二恶烷类、二苯乙炔类及链烯基环己基苄腈类。不仅能够使用低分子 液晶化合物，还能够使用高分子液晶化合物。
[0092]聚合性液晶化合物可通过将聚合性基导入到液晶化合物来获得。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，尤其优选为乙烯性不 饱和聚合性基。聚合性基可通过各种方法导入到胆留醇型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优选为1~6个，更优选为1~3个。聚合性胆留醇型液晶 化合物的例子中，包含Makromol · Chem.，190卷、2255页（1989年）、Advanced Materials 5 卷、107页（1993年）、美国专利第4683327号说明书、美国专利第5622648号说明书、美国专利 第5770107号说明书、国际公开W095/22586号公报、国际公开W095/24455号公报、国际公开 TO97/00600号公报、国际公开W098/23580号公报、国际公开W098/52905号公报、日本专利公 开平1-272551号公报、日本专利公开平6-16616号公报、日本专利公开平7-110469号公报、 日本专利公开平11-80081号公报及日本专利公开2001-328973号公报等中记载的化合物， 这些公报中记载的内容引入本申请说明书中。可同时使用2种以上的聚合性液晶化合物。若 同时使用2种以上的聚合性液晶化合物，则能够降低取向温度。
[0093]本发明的应力显示部件中，胆甾醇型液晶层需要能够追随应力，不会断裂。尤其， 将第1方式的应力显示部件用于较大应变量的测定用途时，需要能够追随较大应变。胆甾醇 型液晶层中，能够通过控制三维交联密度来控制柔软性。具体而言，具有2个以上的聚合性 基的多官能性液晶化合物的比例越大交联密度越变大，能够根据具有2个以上的聚合性基 的多官能液晶化合物及仅具有1个聚合性基的单官能的胆留醇型液晶的比例调整膜的柔软 性。并且，若多官能液晶化合物的比例较高，则由于结晶的析出而易产生表面缺陷，但 能够 通过混合单官能液晶化合物来抑制晶化并获得良好的面状的胆留醇型液晶层。另一方面， 若单官能性液晶化合物的比例过大，则无法获得基于胆留醇型液晶的选择波长反射。认为 这是因为无法维持螺旋结构。具体而言，将多官能性液晶化合物与单官能性液晶化合物的 质量比例（多官能性液晶化合物/单官能性液晶化合物）调整为30/70~99/1之间即可。通 常，优选将多官能性液晶化合物/单官能性液晶化合物调整为70/30~90/10。
[0094]并且，液晶组合物中的聚合性液晶化合物的添加量相对于液晶组合物的固体成分 质量(除了溶剂之外的质量），优选为80~99.9质量％，更优选为85~99.5质量％，尤其优选 为90~99质量％。
[0095]手性试剂(光学活性化合物）
[0096] 手性试剂具有诱发胆留醇型液晶相的螺旋结构的功能。关于手性化合物，根据化 合物，所诱发的螺旋旋向或螺旋间距不同，因此根据目的选择即可。
[0097] 作为手性试剂，并无特别限制，能够使用公知的化合物（例如，液晶器件手册、第3 章4-3项、TN、STN用手性试剂、199页、日本学术振兴会第142委员会编、1989中记载）、异山梨 醇、异甘露醇衍生物。
[0098] 手性试剂通常包含不对称碳原子，但也能够将不包含不对称碳原子的轴向不对称 化合物或表面不对称化合物用作手性试剂。轴向不对称化合物或表面不对称化合物的例子 中包含联萘、螺烯、对环芳烷及它们的衍生物。手性试剂可具有聚合性基。手性试剂与固化 性胆留醇型液晶化合物具有聚合性基时，通过聚合性手性试剂与聚合性胆留醇型液晶化合 物的聚合反应，能够形成具有由胆留醇型液晶化合物衍生的重复单元及由手性试剂衍生的 重复单元的聚合物。该方式中，聚合性手性试剂所具有的聚合性基优选为与聚合性胆甾醇 型液晶化合物所具有的聚合性基相同种类的基。因此，手性试剂的聚合性基也优选为不饱 和聚合性基、环氧基或氮丙啶基，进一步优选为不饱和聚合性基，尤其优选为乙烯性不饱和 聚合性基。
[0099] 并且，手性试剂可以是液晶化合物。
[0100]手性试剂具有光异构化基时，在涂布、取向之后通过活性光线等的光罩照射，能够 形成与发光波长对应的所希望的反射波长的图案，因此较优选。作为光异构化基，优选为示 出光致变色性(photochromic)的化合物的异构化部位、偶氮、氧化偶氮、肉桂酰基。作为具 体的化合物，可使用日本专利公开2002-80478号公报、日本专利公开2002-80851号公报、日 本专利公开2002-179668号公报、日本专利公开2002-179669号公报、日本专利公开2002-179670号公报、日本专利公开2002-179681号公报、日本专利公开2002-179682号公报、日本 专利公开2002-338575号公报、日本专利公开2002-338668号公报、日本专利公开2003-313189号公报、日本专利公开2003-313292号公报中记载的化合物，将这些公报中记载的内 容引入本申请说明书中。
[0101]液晶组合物中的手性试剂的含量优选为聚合性液晶化合物量的〇. 01摩尔％~200 摩尔％，更优选为1摩尔％~30摩尔％。
[0102] 聚合引发剂
[0103] 液晶组合物优选含有聚合引发剂。在通过紫外线照射进行聚合反应的方式中，优 选所使用的聚合引发剂为能够通过紫外线照射引发聚合反应的光聚合引发剂。作为光聚合 引发剂的例子，可举出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）、三芳基咪唑二聚体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（日本专利公开昭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，这些公报中记载的内 容引入本申请说明书中。
[0104] 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％。
[0105] 交联剂
[0106] 为了固化后的膜强度提高、耐久性提高，液晶组合物可任意地含有交联剂。作为交 联剂，能够适当使用通过紫外线、热、湿气等固化的交联剂。
[0107] 作为交联剂，并无特别限制，可根据目的适当选择，例如可举出三羟甲基丙烷三 (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;缩水甘油基（甲 基)丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油醚等环氧化合物;2,2_双羟甲基丁醇-三[3-(1-吖丙啶基） 丙酸酯]、4,4_双（乙烯亚氨基羰基氨)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;在侧链具有噁唑啉基的聚噁唑啉化合物；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。并且，能够 根据交联剂的反应性使用公知的催化剂，除了提高膜强度及耐久性之外，还能够提高生产 率。这些可单独使用1种，也可同时使用2种以上。
[0108] 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 剂的含量小于3质量％，则有时无法获得提高交联密度的效果，若超过20质量％，则有时会 导致胆留醇型层的稳定性下降。并且，优选为了获得所需要的胆留醇型液晶层的柔软性而 调整交联剂的含量。
[0109] 取向控制剂
[0110] 液晶组合物中，可添加有助于稳定或迅速地设为平面取向的胆留醇型液晶层的取 向控制剂。作为取向控制剂的例子，可举出日本专利公开2007-272185号公报的〔0018〕~ 〔0043〕段落等中记载的氟（甲基）丙烯酸酯类聚合物、日本专利公开2012-203237号公报的 〔0031〕~〔0034〕段落等中记载的以式（I)~（IV)表示的化合物等，这些公报中记载的内容 引入本申请说明书中。
[0111] 另外，作为取向控制剂，可单独使用1种，也可同时使用2种以上。
[0112] 液晶组合物中的取向控制剂的添加量相对于胆留醇型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％，尤其优选为0.02质量％~1质 量％。
[0113]其他添加剂
[0114] 另外，液晶组合物可含有用于调整涂膜的表面张力并使膜厚均匀的表面活性剂及 选自聚合性单体等各种添加剂的至少1种。并且，液晶组合物中可根据需要，在不会使光学 性能下降的范围内进一步添加聚合禁止剂、抗氧化剂、紫外线吸収剂、光稳定剂、色料、金属 氧化物微粒等。
[0115] 胆留醇型液晶层中，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 加的手性试剂、表面活性剂等溶解于溶剂而成的液晶组合物涂布于基材上，并进行干燥而 获得涂膜，对该涂膜照射光化射线来使胆留醇型液晶性组合物聚合，由此能够形成胆甾醇 规则性被固定化的胆留醇型液晶层。另外，由多个胆留醇型液晶层构成的层叠膜能够通过 重复进行胆留醇型层的制造工序来形成。
[0116] 作为液晶组合物的制备中所使用的溶剂，并无特别限制，能够根据目的而适当选 择，但优选使用有机溶剂。
[0117] 作为有机溶剂，并无特别限定，能够根据目的而适当选择，例如可举出酮类、卤代 烷类、酰胺类、亚砜类、杂环化合物、烃类、酯类、醚类等。这些有机溶剂可单独使用1种，也可 同时使用2种以上。这些有机溶剂中，在考虑到对环境的负荷的情况下，尤其优选酮类。
[0118] 向基材上涂布液晶组合物的方法并无特别限制，能够根据目的而适当选择，例如 可举出线棒涂布法、帘式涂布法、挤压涂布法、直接凹版涂布法、反向凹版涂布法、模具涂布 法、旋转涂布法、浸涂法、喷涂法、滑动涂布法等。另外，还可通过将另外涂设于支撑体上的 液晶组合物转印到基材上来实施。通过加热所涂布的液晶组合物，使液晶分子进行取向。加 热温度优选为200°C以下，更优选为130°C以下。通过该取向处理，可获得聚合性液晶化合物 在相对于薄膜面实际上垂直的方向上，以具有螺旋轴的方式进行扭转取向的光学薄膜。
[0119] 使经取向的液晶化合物进一步进行聚合即可。作为聚合方法，可举出光聚合(紫外 线聚合）、放射线聚合、电子束聚合、热聚合，可以是这些中的任一个，但优选为光聚合。光照 射优选使用紫外线。照射能量优选为20mJ/cm 2~50J/cm2,更优选为lOOmJ/cm2~l，500mj/ cm2。为了促进光聚合反应，也可在加热条件下或氮气氛下实施光照射。照射紫外线波长优 选为200nm~430nm。从稳定性观点出发，优选聚合反应率较高，从柔软性观点出发，优选将 聚合反应率调整为较低，可根据必要性，调整照射能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 %。
[0120] 聚合反应率能够使用IR吸收光谱来决定聚合性官能基的消耗比例。
[0121] 另外，关于用作选择反射层或圆偏振光分离层的胆留醇型液晶层的厚度，分别层 叠多层时，以多层的总计优选为Iym~150μηι，更优选为2μηι~100μπι，进一步优选为5μηι~50μ m〇
[0122] (双折射性层）
[0123] 如前所述，通过本发明的应力显示部件具有双折射性层，即使是小于5%的较小应 变，也能够轻松地进行视觉辨认检测。本说明书中，表达为双折射性层时，只要是产生了应 变时在双折射性上发生变化的层即可，可以不在产生应变之前的初始状态或产生了应变时 的所有时刻具有双折射性。并且，双折射性层可作为支撑体发挥功能，例如可作为用于形成 胆甾醇型液晶层的支撑体或用于应力显示部件的自身支撑性的支撑体发挥功能。并且，如 前所述，构成圆偏振光分离层的λ/4相位差层可兼作双折射性层。
[0124]上述第2方式的应力显示部件包含双折射性层及圆偏振光分离层时，应力显示部 件中为选择反射层、双折射性层、圆偏振光分离层的顺序即可。
[0125] 双折射性层的膜厚并无特别限制，可通过调整膜厚来调整双折射性(相位差量）， 从而设为适于检测的值。双折射性层较厚时相位差变大，因此应力的测定灵敏度提高而较 优选，但贴附于物体来用作应变测定薄膜时，若双折射性层变得过厚，则由于应力显示部件 的刚性而成为对象物变形的阻力，因此有可能无法测定原本的应变量。因此，从精度良好地 测定对象物的应变的观点出发，优选双折射性层尽可能薄。从该观点出发，双折射性层的膜 厚为ΙΟΟΟμηι以下，优选为500μηι以下，更优选为300μηι以下，进一步优选为100μπι以下即可。另 一方面，若膜厚过小，则对对象物进行粘结的操作变得非常困难，因此没有支撑体时的双折 射性层的膜厚优选为Iym以上，更优选为5μηι以上，进一步优选为15μηι以上即可。但是，在支 撑体上层叠双折射层时，能够通过支撑体的刚性改善粘结操作，因此还能够将双折射性层 的膜厚设为Um以下。
[0126] 圆偏振光分离层中的λ/4相位差层用作双折射性层时，为了体现作为圆偏振光分 离层的功能，设为作为λ/4相位差层而需要的规定厚度即可。
[0127] 双折射性层优选光弹性系数的绝对值较大。这是因为，第2方式的应力显示部件 中，根据双折射性层的光弹性系数的符号，在双折射性层中产生的相位差的符号不同，但光 弹性系数的绝对值会影响应力(应变)的检测灵敏度。通过使用光弹性系数的绝对值较大的 双折射性层，即使是较小的应力也能够产生较大的双折射(相位差），并能够提高检测、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20ΧΚΓ12[Ρ&4]以上。光弹性系数 的绝对值为20 X 10-12Ra+1]以上是指光弹性系数为20 X 10-12Pa+1以上或-20 X 10-12Pa+1以 下。而且，优选双折射性层较薄，因此为了加大相位差，光弹性系数的绝对值更优选为30Χ πγ 12%-1]以上，进一步优选为eoxHT12%-1]以上即可。并无双折射性层的光弹性系数的 绝对值的上限，为lXlOlPal以下即可。光弹性系数的绝对值为lXl(T 6[Pa4]以下是指光 弹性系数为-I X 10-6Pa-1~I X 10-6Pa'
[0128] 作为双折射性层的例子，可举出明胶、环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲 酸乙二酯、乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二酯(PETG)、聚酰胺、聚乙烯醇、三醋酸纤维素、聚苯 乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等。双折射性层可层叠2种以上来使用。当为上述第2方式的应力显 示部件时，设计成根据需要利用遮光层，未产生应力的初始状态为黑色，且规定的光反射率 通过应力的产生而增大，由此应力的判别变得轻松。为此，在设计上优选无应力状态下的双 折射较小，优选作为通用的双折射性层而流通的聚酰亚胺、 聚碳酸酯或乙二醇改性聚对苯 二甲酸乙二酯。并且，优选双折射性层的可见光线透射率较高，优选可见光线透射率为50% 以上、70%以上、90%以上、99%以上。
[0129] 作为在双折射性层上层叠选择反射层或圆偏振光分离层的方法，能够使用已知的 方法，例如能够使用涂布法、共挤出法、蒸镀法、贴合法等。并且，在双折射性层的表面可层 叠有易粘结层、抗静电层、耐溶剂层、取向层、耐擦伤性层、防反射层、UV吸収层、阻气层、透 明导电层、粘合层、等离子体表面处理层等。优选这些层的厚度较薄，优选为IOym以下。
[0130] (圆偏振光分离层、圆偏振光分离膜）
[0131] 如上所述，当为第2方式的应力显示部件时，本发明的应力显示部件可具有圆偏振 光分离层。并且，也可隔着圆偏振光分离膜进行应变检测。以下，对圆偏振光分离层进行说 明。圆偏振光分离膜也能够使用与圆偏振光分离层相同结构的膜。
[0132] 圆偏振光分离层为在特定波长下选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光的 任一旋向的圆偏振光的层。
[0133] 关于圆偏振光分离层选择性地透射圆偏振光的特定波长区域，根据选择反射层的 选择反射波长来选择即可。例如，选择反射层的选择反射波长在可见光区域时，圆偏振光分 离层选择性地透射圆偏振光的特定波长区域为350nm~850nm，优选为380nm~780nm的可见 光区域即可。并且，该波长带宽为5nm以上、IOnm以上、20nm以上、30nm以上、40nm以上或50nm 以上即可。圆偏振光分离层选择性地透射的圆偏振光的旋向可与选择反射层选择反射的圆 偏振光的旋向相同也可相反。例如考虑将本发明的应力显示部件贴附于物体来用作应变测 定薄膜的情况，且双折射性层在无应变的状态下的相位差(Re)为IOnm以下左右，若产生应 变则Re变大的情况。透射圆偏振光分离层的圆偏振光的旋向与选择反射层中的反射光（圆 偏振光）的旋向相同时，成为无应变状态下较亮而产生应变时变暗的薄膜。另一方面，透射 圆偏振光分离层的圆偏振光的旋向与选择反射层中的反射光（圆偏振光)的旋向相反时，成 为无应变状态下较暗而产生应变时变亮的薄膜。
[0134] 圆偏振光分离层对选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中的任一个的波 长区域以外的波长的光，可使其透射、反射或吸収。并且，圆偏振光分离层可选择性地透射 右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中的任一个，并且反射或吸收另一圆偏振光。
[0135] 作为圆偏振光分离层，例如能够使用包含胆留醇型液晶层或线性偏振光分离层及 λ/4相位差层的层叠体。
[0136] (用作圆偏振光分离层的胆留醇型液晶层）
[0137] 使用用作圆偏振光分离层的胆留醇型液晶层时，优选圆偏振光分离层中包含的至 少1层胆留醇型液晶层的螺旋间距与选择反射层中包含的至少1层胆留醇型液晶层的螺旋 间距相同。优选以至少在包含选择反射层中的胆留醇型液晶层选择性地反射的圆偏振光的 波长的波长区域中选择性地透射圆偏振光的方式，调整圆偏振光分离层中包含的至少1层 胆甾醇型液晶层的螺旋间距。从组成、膜厚、制法等观点出发，圆偏振光分离层及选择反射 层可相同。另一方面，圆偏振光分离层中包含的至少1层胆留醇型液晶层与选择反射层中包 含的至少1层胆留醇型液晶层的螺旋旋向可相同也可相反。基于胆留醇型液晶的圆偏振光 分离层与层叠线性偏振光层及λ/4相位差层的圆偏振光分离层相比，能够设为较薄，适合作 为应变测定薄膜。
[0138] 圆偏振光分离层由1层胆留醇型液晶层构成时，可作为与胆留醇型液晶层的螺旋 间距对应的特定波长反射光的明暗来检测应力。
[0139](包含线性偏振光分离层及λ/4相位差层的层叠体）
[0140] 由包含线性偏振光分离层及λ/4相位差层的层叠体构成的圆偏振光分离层中，从 线性偏振光分离层的面入射的自然光通过反射或吸收而转换为线性偏振光，之后通过λ/4 相位差层，转换为右旋或左旋的圆偏振光。另一方面，从λ/4相位差层入射有光时，仅任一旋 向的圆偏振光被转换为能够透射线性偏振光分离层的方向的线性偏振光并透射。因此，在 本发明的应力显示部件中的使用中，优选以从λ/4相位差层观察时线性偏振光分离层成为 外侧(光源测）的方式使用。
[0141] 作为线性偏振光分离层，能够使用线性起偏器，只要是与选择反射层的选择反射 波长对应的起偏器即可。
[0142](线性起偏器）
[0143] 作为线性起偏器，能够使用碘系起偏器、使用二色性染料的染料系起偏器或多烯 系起偏器。碘系起偏器及染料系起偏器通常使用聚乙烯醇类薄膜来制造。例如，起偏器优选 由改性或未改性的聚乙烯醇及二色性分子构成。对于由改性或未改性的聚乙烯醇及二色性 分子构成的起偏器，例如能够参考日本专利公开2009-237376号公报的记载。
[0144] 作为线性起偏器，此外还可使用日本专利公开2012-223163号公报的0014-0023段 落中记载的反射型线性起偏器等。
[0145] 线性偏振光分离层的膜厚为0·05μηι~300μηι即可，尤其为50μηι以下即可，优选为30 Mi以下，更优选为20μηι以下。并且，起偏器的膜厚通常为Ιμπι以上、5μηι以上或ΙΟμπι以上即可。
[0146] (λ/4相位差层）
[0147] λ/4相位差层的面内迟相轴设置于上述线性起偏器的吸収轴或从透射軸旋转45° 的方位。λ/4相位差层的相位差优选为选择反射层的选择反射波长的1/4的长度或"选择反 射波长*11±中心波长的1/4(11为整数)"，例如，若选择反射波长为50〇111]1，则优选为125111]1、 375nm、625nm等相位差。并且，相位差的光入射角度的依赖性越小越优选，具有中心波长的 1/4长度的相位差的相位差板在这一点上最优选。
[0148] 作为λ/4相位差层的材料的例子，可举出排列结晶性的玻璃或无机物晶体、聚碳酸 酯、丙烯树脂、聚乙烯、聚酯、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚烯烃、纤维素衍生物、硅酮(包含 有机硅聚脲等改性硅酮）、环烯烃聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物或聚合性液晶化合 物、高分子液晶化合物来固定的材料。
[0149] λ/4相位差层的厚度优选为0.2μηι~300μηι，更优选为0.5μηι~150μηι，进一步优选为 Ιμπι ~80μπι〇
[0150] (遮光层）
[0151] 通过在应力显示部件的照射光的面的相反侧的面侧设置遮光层，能够提高来自应 力显示部件的反射光的辨识性，且能够避免受到对象物的颜色的影响。遮光层可代替设置 于应力显示部件或在设置于应力显示部件的基础上作为遮光薄膜贴附于对象物而使用。
[0152] 遮光层优选遮断自然光。并且，优选遮断非偏振光、圆偏振光、线性偏振光的所有。 遮光层遮断光的波长区域根据应力显示部件的选择反射层的选择反射波长选择即可，为包 含胆甾醇型液晶层的选择反射波长的波长区域即可，例如为380nm~780nm的波长区域的至 少一部分波长区域且波长宽度为IOnm以上、20nm以上、30nm以上、40nm以上或50nm以上等即 可。可见光波长区域的至少一部分可以是380nm~780nm的波长区域的50%以上、60%以上、 70%以上、80%以上或90%以上，实际上也可以是100%。
[0153] 遮光层的形成可通过已知方法进行，例如能够使用涂布法、共挤出法、蒸镀法、贝占 合法等。也可将应力显示部件的表面设为高雾度来作为遮光层。
[0154] 优选遮光层的光学浓度(0D值)为0.5以上，更优选为1以上，进一步优选为2以上。 光学浓度是表示光的透射性的值，以透射光的衰减率表示，将透射率设为T时，以-IognjT表 示。选择反射层的选择反射波长为可见光时，在350nm~850nm的波长区域成为上述范围的 OD值即可。
[0155] 遮光层的膜厚优选为0 . Ιμπι~100μπι，更优选为0.2μηι~50μηι，进一步优选为0.5μηι ~30μπι〇
[0156] 作为遮光层，可举出光反射层及光吸収层。若考虑与通过应变检测观测到的颜色 的对比度，则优选使用视觉辨认为黑色的光吸収层。
[0157] 作为光反射层，能够使用包含电介质多层膜或胆留醇型液晶层的层。作为用作光 反射层的包含胆留醇型液晶层的层，能够使用包含螺旋结构的间距长度P相同且螺旋旋向 为右的胆留醇型液晶层及左的胆留醇型液晶层的层叠体、或由螺旋结构的间距长度P相同 且相同螺旋旋向的胆留醇型液晶层及配置于其之间的相对于胆留醇型液晶层的圆偏振光 反射的中心波长具有半波长的相位差的相位差膜构成的层叠体。作为光吸收层，能够使用 在基材上涂布将颜料或燃料等着色剂分散于包含分散剂、粘合剂或单体的溶剂中的分散液 而形成的层、利用染料直接对高分子基材表面进行染色的层、由包含染料的高分子材料形 成的层。作为黑色的光吸収层的颜料，例如可使用碳黑等。作为碳黑，已知有油炉黑、槽法炭 黑、灯黑、热碳黑、乙炔黑等各种炭黑，这些均可使用。
[0158](粘结层、粘结剂）
[0159]应力显示部件还优选具有用于设为能够贴附于对象物来用于应变测定的方式的 粘结层。从上述功能出发，优选该粘结层从选择反射层、双折射性层、圆偏振光分离层、遮光 层等所有层观察时位于最外层。但是，在粘结在对象物之前，可在粘结层的更外侧具有用于 保护粘结层的剥离纸（薄膜）。第1方式的应力显示部件中，粘结层可设置于任意侧的最外 层，也能够将粘结层侧贴附于对象象物来从相反侧进行应变测定。另一方面，第2方式的应 力显示部件中，能够以成为双折射性层、选择反射层、粘结层的顺序的方式层叠于最外层， 并将粘结层侧贴附于对象物来从双折射性层侧进行应变测定。
[0160]作为粘结层的例子，可举出由氰基丙烯酸酯类粘结剂或环氧类粘结剂、聚酯类粘 结剂、苯酚类粘结剂、氨基甲酸酯类粘结剂、三聚氰胺类粘结剂等热固化性粘结剂形成的 层。从降低粘结层的蠕变现象引起的对应变测定精度的影响的观点出发，这些粘结剂较优 选。若在选择反射层与对象物之间有支撑体，则支撑体有可能成为应力缓和层而成为应变 测定误差的主要原因，因此从测定精度的观点出发，优选在选择反射层侧直接层叠粘结层 来粘结在对象物。但是，应力显示部件具有遮光层时，有时在选择反射层及粘结层之间配设 遮光层。
[0161]应力显示部件可在粘结于对象物之后，剥离支撑体而减小应力显示部件的刚性， 从而更轻松地追随被测定物的应变。
[0162]应力显示部件也可不具有粘结层，贴附于对象物时，能够另外准备粘结剂来贴附。 此时，除了使用与形成粘结层时相同的粘结剂之外，还可使用各种粘结剂。但是，为了避免 粘结在大面积的对象物时操作性变差或在施工时在应力显示部件上产生皱纹或断裂而导 致测定精度恶化的现象，优选预先在应力显示部件上层叠粘结层。若在粘结层还层叠剥离 纸(薄膜），则在即将粘结在对象物之前剥下剥离纸(薄膜），由此操作性变得良好。若层叠在 粘结剂的主剂中分散有微胶囊化的固化剂的粘结层，则能够在将应力显示部件贴附于对象 物之前，不体现粘结性，在贴附之后用手指等加压来破坏微胶囊，由此体现粘结性。
[0163]粘结层可兼作遮光层。
[0164](支撑体）
[0165]本发明的应力显示部件可包含支撑体。支撑体并无特别限定，优选使用塑料薄膜。 支撑体可兼作双折射性层。支撑体通常优选为透明。不兼作双折射性层时，优选为低双折射 性。作为塑料薄膜，除了作为上述双折射性层而例示的薄膜之外，还可举出聚对苯二甲酸乙 二酯(PET)等聚酯、丙烯树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚烯烃、环烯烃聚合物、纤维素衍 生物、硅酮等。并且，可在支撑体的表面层叠有易粘结层、抗静电层、耐溶剂层、取向层、耐傷 性层、防反射层、UV吸収层、阻气层、透明导电层、粘合层、等离子体表面处理层等。
[0166] 作为支撑体的膜厚，为5μηι~ΙΟΟΟμηι左右即可，优选为ΙΟμπι~250μηι，更优选为15μηι ~90μπι〇
[0167] 为了制作上述胆留醇型液晶层，通常使用支撑体，但此时的支撑体在本发明的应 力显示部件中可被剥离。即，例如，可将形成于支撑体上的胆留醇型液晶层转印于双折射性 层(例如聚碳酸酯层）。通过剥离制作胆留醇型液晶层时的支撑体来作为应力显示部件，能 够在胆留醇型液晶层的制作中适当地选择支撑体的耐热性等特性，并且能够避免应力显示 部件的光学性质等受到支撑体的性质带来的影响。例如能够通过摩擦支撑体之后涂布包含 聚合性液晶化合物的组合物来实现理想的螺旋状的取向，但并不能在所有支撑体中获得充 分的取向。因此，在以可取向的支撑体制膜胆留醇型液晶层之后，将聚合性胆留醇型液晶层 粘贴或转印于适于应力测定的双折射性层，由此能够制作符合目的的应力显示部件。
[0168] 通过涂布方式或贴合方式在支撑体上层叠胆留醇型液晶层时，要求耐化学性，因 此可在支撑体表面层叠耐溶剂层。作为耐溶剂层，能够使用已知的材料，但为了兼作后述的 取向膜，优选为聚乙烯醇或乙二醇改性聚对苯二 甲酸乙二酯。
[0169] (取向层）
[0170] 本发明的应力显示部件可包含用于液晶化合物的取向的取向层。能够通过有机化 合物、聚合物（聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酯、多芳基化合物、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、无机化合物的倾斜蒸镀、具有微槽的层的形成、或基于 朗缪尔-布洛杰特法(LB膜)的有机化合物(例如，二十三烷酸、双十八烷基甲基氯化铵、硬脂 酸甲酯）的累积等方法设置取向层。而且，还已知有通过赋予电场、赋予磁场或光照射来产 生取向功能的取向层。这些当中，尤其优选通过聚合物的摩擦处理形成的取向层。摩擦处理 能够通过用纸、布沿恒定方向对聚合物层的表面摩擦多次来实施。
[0171] 取向层的厚度优选为0.01~5μπι，进一步优选为0.05~2μπι。
[0172] 也可不设置取向层而在支撑体的表面或已对支撑体进行摩擦处理的表面涂布液 晶组合物。
[0173](用于各层的粘结的粘结层）
[0174]从固化方式的观点出发，作为用于粘结应力显示部件中的各层的粘结剂，有热熔 型、热固化型、光固化型、反应固化型、无需固化的压敏粘结型，作为原材料，能够分别使用 丙烯酸酯类、氨基甲酸酯类、氨基甲酸酯丙烯酸酯类、环氧类、环氧丙烯酸酯类、聚烯烃类、 改性烯烃类、聚丙烯类、乙烯乙烯醇类、氯乙烯类、氯丁橡胶类、氰基丙烯酸酯类、聚酰胺类、 聚酰亚胺类、聚苯乙烯类、聚乙烯醇丁缩醛类等化合物。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，从光学透明性、耐热性观点出发，原材料优选使用丙烯酸酯类、 氨基甲酸酯丙烯酸酯类、环氧丙烯酸酯类等。
[0175](应力显示部件的制造）
[0176]构成本发明的应力显示部件的各层均能够通过卷对卷(Roll to Roll)制作，因此 本发明的应力显示部件的大面积量产较轻松。
[0177](应变测定方法）
[0178] 本发明的应力显示部件能够贴附于对象物来用于对象物的应变测定。照射包含选 择反射层的选择反射波长的波长的光，以肉眼或测定设备检测其反射光或透射光来测定应 变。另外，检测光优选为反射光。这是因为，利用透射光的检测仅限于对象物的选择反射层 的选择反射波长光的光透射率充分(50%以上、优选为90%以上）的情况，并且易受到粘结 层的光学特性或对象物的颜色等的影响。
[0179] 在利用第2方式的应力显示部件的应变测定中，以从光源侧成为圆偏振光分离层 (圆偏振光分离膜）、双折射性层、选择反射层的顺序的方式入射光即可。如上所述，本发明 的应力显示部件可具有圆偏振光分离层，也可另外使用圆偏振光分离膜，也可设为光源本 身能够照射圆偏振光。
[0180] 将应力显示部件贴附于对象物来进行对象物的应变测定时，第1方式的应力显示 部件从应力显示部件的两面中的任一面均能够进行测定，因此可将应力显示部件的两面中 的任一面贴附于对象物。能够从贴附有对象物的面的相反侧的应力显示部件的面侧(对象 物中贴附有应力显示部件的面侧)入射光，由此测定反射光。并且，对象物为透明体时，能够 从应力显示部件向对象物的贴附面侧(对象物中贴附有应力显示部件的面的相反的面侧） 进行测定，还能够从上述贴附面的相反侧入射光并从上述贴附面侧测定透射光，还能够从 上述贴附面侧入射光并从上述贴附面的相反侧测定反射光。
[0181] 将第2方式的应力显示部件贴附于物体(对象物)来测定物体的应变量时，以成为 双折射性层、选择反射层、对象物的顺序的方式将应力显示部件贴附于对象物。与第1方式 的应力显示部件相同，能够从贴附有对象物的面的相反侧的应力显示部件的面侧(对象物 中的贴附有应力显示部件的面侧)入射光，由此测定反射光。并且，对象物为透明体时，能够 从应力显示部件向对象物的贴附面侧(对象物中的贴附有应力显示部件的面的相反的面 侧)进行测定，还能够从上述贴附面的相反侧入射光并从上述贴附面侧测定透射光，还能够 从上述贴附面侧入射光并从上述贴附面的相反侧测定反射光。
[0182] 应变测定时，颜色根据测定角度发生变化而有可能产生测定误差。这是因为源自 胆甾醇型液晶层的反射波长具有角度依赖性。因此，通过使用视场角限制薄膜(棱镜膜或百 叶窗膜等)来限制视场角，由此还能够缩小测定误差。视场角限制薄膜可将单独的片材配置 于应力显示部件的表面来使用，或可设为层叠于应力显示部件的视觉辨认侧的最表面来构 成应力显示部件的层。
[0183] 应变测定时，作为光源，可使用太阳光或荧光灯、白炽灯等光的任一个。
[0184] 在利用第1的方式的应力显示部件的应变测定中，若将与选择反射层的选择反射 波长相同波长的光作为作为光源来进行测定，则无应力时，来自光源的光被反射，但若产生 应力而峰值波长位移，则反射率下降。由此，单一波长时，能够作为明暗来检测应力，2种以 上的波长时，被合成的光的显色发生变化，由此能够检测应力。该明暗的检测中，能够通过 使从光源照射的光的波长区域狭窄来提高灵敏度。尤其能够通过使从光源照射的光的波长 区域小于选择反射层的选择反射波长频带，提高灵敏度。换言之，来自光源的光的半值宽度 (能够从发光光谱等计算)优选小于能够从选择反射层的反射光谱计算出的选择反射光的 半值宽度。具体而言，来自光源的光的半值宽度优选为IOOnm以下，进一步优选为50nm以下。
[0185] 实施例
[0186] 以下，举出实施例对本发明进行进一步具体说明。以下的实施例所示的材料、试 药、物质量及其比例、操作等能够在不脱离本发明宗旨的范围内适当进行变更。因此，本发 明的范围并不受以下实施例的限定。
[0187](应力显示部件的评价方法）
[0188] 各实施例中使用的评价方法如下。
[0189] 将把应力显示部件贴附于测定应变的对象物的部件冲切成哑铃状，通过拉伸试验 机(Toyo Seiki Se i saku-sho，Ltd ·制造的 STR0NGRAPH-M1)以 5mm/分钟的速度施加 了拉伸 应力。
[0190] 应变量根据拉伸试验机中的应变测定对象物的伸长量计算。
[0191] 从应力显示部件的相对于选择反射层与遮光层相反的一侧的面照射光，并分别进 行如下测定，即，在实施例1~7中测定应力显示部件的反射波长变化，在实施例8~17、20、 21中测定应力显示部件的反射率的变化（明暗），在实施例18、19中测定2个选择反射波长的 反射率的变化引起的颜色变化。
[0192] 对应力显示部件进行从垂直方向的基于肉眼的测定及基于反射型分光装置 (Ocean Optics制造的USB2000+)的显微分光光谱测定，并进行评价。
[0193] 对基于肉眼的评价，能够明确地判别应力显示部件的选择反射光的颜色或明暗的 变化时评价为A，可稍微确认到变化时评价为B，无法判别时评价为C。同样地，对使用分光光 度计进行的评价，能够明确地判断选择反射光的波长位移或反射率的变化时评价为A，可稍 微确认到波长位移或反射率的变化时评价为B，在测定误差范围内无法判别时评价为C。
[0194] 对于薄膜的色调的均匀性，通过肉眼看不到颜色不均而均匀时评价为A，稍微出现 颜色不均而稍微不均匀时评价为B，由于出现成色或颜色不均等而色调不均匀时评价为C。
[0195] 将评价结果示于表1。
[0196] (实施例1~7)
[0197] <胆甾醇型液晶层用涂布液(Rl)的制备>
[0198] 混合下述化合物1、化合物2、氟类水平取向剂、手性试剂、聚合引发剂、溶剂甲乙 酮，从而制备了下述组成的涂布液。
[0199] ?下述化合物1(2官能)+下述化合物2(单官能）
[0200] (表1中记载的质量比） 100质量份 ?下述氟类水平取向剂1 0.1质量份 ?下述氟类水平取向剂2 0. 007质量份 ?下述右旋手性试剂LC756 (BASF公司制造） 6. 6质量份 ?聚合引发剂IRGACURE819 (BASF公司制造） 3质量份
[0201] *溶剂（甲乙酮） 溶质浓度成为30质量%的量
[0202] [化学式1]
[0203]
[0204] <选择反射层的形成>
[0205] 作为支撑体使用PET薄膜(无底涂层、FUJIFILM Corporation制造、厚度50μπι、大小 210mmX 300mm)，对PET薄膜的表面施以摩擦处理（人造纤维布、压力：0.1 kgf、转速： lOOOrpm、传送速度10m/min、次数:1次往返）。
[0206]接着，在上述PET薄膜的经摩擦的表面利用线棒以干燥后的膜的厚度成为5μπι的方 式在室温下涂布涂布液(Rl)。在室温下干燥30秒来去除溶剂之后，在90°C的气氛下加热2分 钟，之后以35°C进行保持来形成胆留醇型液晶相。接着，通过Fusion UV Systemes Inc制造 的无极灯"D灯泡"（90mW/cm)，以输出功率60%进行6~12秒的UV照射，由此使液晶化合物进 行聚合反应来固定胆留醇型液晶相，制作在PET薄膜上具有胆留醇型液晶层的薄膜，从而获 得实施例1~7的应力显示部件。测定实施例1~7的应力显示部件的透射光谱的结果，选择 反射波长为454nm〇
[0207] 作为应变测定的对象物准备黑色聚氯乙稀绝缘带(Nichiban Co. ,Ltd.制造的VT- 50)，在黑色聚氯乙烯绝缘带的粘合层面贴附应力显示部件的支撑体侧。黑色聚氯乙烯绝缘 带作为遮光层发挥作用，因此未在应力显示部件上层叠遮光层。
[0208] (实施例8~10)
[0209] <胆甾醇型液晶层用涂布液(R2)的制备>
[0210] 混合下述化合物1、化合物2、氟类水平取向剂、手性试剂、聚合引发剂、溶剂甲乙 酮，从而制备了下述组成的涂布液。
[0211] ?化合物I 80质量份 ?化合物2 20质量份 ?氟类水平取向剂1 0. 1质量份 ?氟类水平取向剂2 0. Q07质量份 ?右旋手性试剂LC7§6 (BASF公司制造） 6. 6质量份 ?聚合引发剂]：RGACURE819 (BASF公司制造） 3质量份 ?溶剂（甲乙酮） 溶质浓度成为30质量%的量
[0212] <取向层用涂布液(Hl)的制备>
[0213] 制备了如下所示的组成的取向层用涂布液。
[0214] ?改性聚乙烯醇PVA203 (KURARAY CD. , LTD.制造） 10质量份 ?戊二醛 0. 5质量份 ?水 371质量份 ?甲醇 119质量份
[0215] <遮光层用涂布液(BI)的制备>
[0216] 首先制备了如下组成的颜料分散物(K1)、粘合剂1、单体1、表面活性剂1。
[0217]顔料分散物(Kl)
[0218] ?碳黑（Daicel-Evonik Ltd. Nipex35) 13. 1 质量％ ?下述分散剤I 0，65质量％ -聚合物1 (甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=72/28摩尔比的无规共聚物、 重均分子量3, 7万） 6. 72质量％ ?丙二醇单甲基醚乙酸酯 79. .53质量％
[0221]粘合剂1
[0222] ?聚合物2(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸= 78/22摩尔比的无规共聚物、重均分子 量3.8万） 27质量％
[0223] ?丙二醇单甲基醚乙酸酯 73质量％
[0224] 单体 1
[0225] ?季戊四醇四丙烯酸酯 75质量％
[0226] · (Shin-Nakamura Chemical Co. ,Ltd.制造 NK酯A-TMMT)
[0227] ?甲乙酮 25质量％
[0228] 表面活性剂1
[0229] ?下述化合物3 30质量％
[0230] ?甲乙酮 70质量％
[0233] 接着，使用颜料分散物(K1)、粘合剂1、单体1、表面活性剂1制备了下述组成的遮光 层用涂布液。
[0234] ?顔料分散物α?) 29. 2质量％ ?丙二醇单甲基醚乙酸酯 8. 0质量％
[0235] ?甲乙酮 32. 3质量％ ?环己酮 8, 5质量％ ?粘合剂1 15.1质量％ ?吩噻嗪 0.01质量1 ?单休1 6. 3质暈％ 双（二氣甲基) -6-[4' - 双（.乙.氧基冰片基甲基)：氛基-溴苯基]-S-三嗪 0.2质量％ ?表面活性剂1 0. 1质暈％
[0236] <支撑体>
[0237] 作为兼作双折射性层的支撑体，实施例8中使用了聚丙烯薄膜(Τ0Υ0Β0 CO.，LTD. 制造 Pl 128、厚度60μL?、大小210mmX 300mm)，实施例9中使用了聚对苯二甲酸乙二酯薄膜 (FUJIFILM Corporation制造、厚度50μηι、大小210mmX300mm)，实施例10中使用了 聚碳酸酯 薄膜（International Chemical Company Ltd.制造 AA-50、厚度 50μηι、大小 210mmX300mm)〇 以相位差测定装置(JASCO Corporation制造椭圆偏振光谱仪M-220)测定的各支撑体的光 弹性系数如表1所示。
[0238] <选择反射层的形成>
[0239] 在支撑体的单面进行等离子体处理（Sekisui Chemical Company,Limited制造的 常压等离子体表面处理装置、处理量:28.4kJ/m2)，在等离子体处理面上利用线棒以干燥后 的膜厚成为I.Oym的方式涂布取向层用涂布液(Hl)。对取向层实施摩擦处理(人造纤维布、 压力:0.1 kgf、转速：lOOOrpm、传送速度10m/min、次数：1往返）。接着，在已实施摩擦处理的 取向层表面利用线棒以干燥后的膜的厚度成为5μπι的方式在室温下涂布上述涂布液(Rl)。 在室温下将涂布层干燥30秒来去除溶剂之后，在90°C的气氛下加热2分钟，之后以35°C进行 保持来形成胆留醇型液晶相。接着，通过Fusion UV Systemes Inc制造的无极灯"D灯泡" (90mW/cm)，以输出功率60%进行6~12秒的UV照射，由此使液晶化合物进行聚合反应来固 定胆留醇型液晶相，从而制造在聚丙烯薄膜上具有胆留醇型液晶层的薄膜(F1)。
[0240] <遮光层的层叠>
[0241]在薄膜(Fl)的胆甾醇型液晶层上，利用线棒以干燥后的膜的厚度成为Ι.?μπι的方 式涂布遮光层用涂布液(BI)。接着，以100°C干燥2分钟来去除溶剂之后，接着通过Fusion UV Systemes Inc制造的无极灯"D灯泡"（90mW/cm)，以输出功率60%进行6~12秒的UV照 射，并层叠光学浓度2.0的遮光层，从而获得实施例8~10的应力显示部件。
[0242] <向对象物的贴附>
[0243] 作为应变测定的对象物，使用聚酯薄膜(Toray Industries，Inc .制造的全视镜 500-H10、厚度480μηι)，利用粘结材（Kyowa Electronic Instruments Co. ,Ltd.制造、CC-36)将实施例8~10的应力显示部件的遮光层贴附于聚酯薄膜。
[0244] <应力引起的选择反射波长的反射率变化的测定>
[0245]为了将光源设为圆偏振光，将圆偏振光薄膜（MeCan Imaging . inc .制造的 TCPL200)配置于实施例8~10的应力显示部件的支撑体面上，隔着圆偏振光薄膜对应力显 示部件照射昼光色荧光灯(Hitachi，Ltd. FLR40SW/M-B)的光，从而测定应力引起的选择反 射波长的反射率变化。
[0246] (实施例11~13)
[0247] 实施例8~10中，利用粘结剂（Kyowa Electronic Instruments Co · ,Ltd·制造的 CC-36)将在反射率变化测定中使用的圆偏振光薄膜层叠于应力显示部件的支撑体面上来 作为应力显示部件的一部分，除此以外，分别与实施例8~10同样地制作了实施例11~13的 应力显示部件。与实施例8~10同样地将应力显示部件贴附于聚酯薄膜，从而测定应力引起 的选择反射波长的反射率变化。
[0248](实施例 14)
[0249] 作为支撑体，代替聚碳酸酯薄膜而使用圆偏振滤光器(MeCan Imaging, inc.制造 的TCPL200)，与实施例10的胆留醇型液晶层同样地在圆偏振滤光器的λ/4相位差层上形成 取向层、胆留醇型液晶层，而且与实施例10的遮光层同样地形成遮光层来制作了实施例14 的应力显示部件。从圆偏振滤光器的线性偏振光层侧照射昼光色荧光灯的光来测定反射率 变化。
[0250](实施例15~17)
[0251]实施例8~10中，在与支撑体的层叠有取向层、胆留醇型液晶层及遮光层的面相反 侧的面也同样层叠取向层及胆留醇型液晶层，由此分别制作了实施例15~17的应力显示部 件。与实施例8~10同样地将应力显示部件贴附于聚酯薄膜，不使用圆偏振滤光器而照射昼 光色荧光灯(Hi tachi，LtcL FLR40SW/M-B)的光。
[0252](实施例 18)
[0253]在实施例17中制作的胆留醇型液晶层上，利用胆留醇型液晶层用涂布液(R2)中右 旋手性试剂的组成为6.1质量份的涂布液层叠了追加的胆留醇型液晶层，除此以外，与实施 例17同样地制作了实施例18的应力显示部件。2层胆留醇型液晶层的选择反射波长分别为 454nm及503nm〇 [0 254](实施例 19)
[0255]实施例17中，在胆留醇型液晶层上，利用胆留醇型液晶层用涂布液(R2)中右旋手 性试剂的组成为5.1质量份的涂布液层叠了追加的胆留醇型液晶层，除此以外，与实施例17 同样地制作了实施例19的应力显示部件。2层胆留醇型液晶层的选择反射波长分别为454nm 及595nm〇
[0256](实施例 20)
[0257] 实施例17中，在胆留醇型液晶层上，利用胆留醇型液晶层用涂布液(R2)中右旋手 性试剂的组成为3.8质量份的涂布液层叠了追加的胆留醇型液晶层，除此以外，与实施例17 同样地制作了实施例20的应力显示部件。2层胆留醇型液晶层的选择反射波长分别为454nm 及694nm。
[0258] (实施例2I)
[0259] 将聚碳酸酯薄膜的卷（International Chemical Company Ltd.制造的AA-50、厚 度50μπι、宽度300mm、长度1000m)用作支撑体，通过利用棒涂布机的涂布以与实施例10相同 的组成及方法连续层叠取向层、胆留醇型液晶层、遮光层，以Roll to Roll制作了实施例21 的应力显示部件。使用该应力显示部件实施了与实施例10相同的测定。
[0260] (实施例22)
[0261 ]使用粘结剂（Kyowa Electronic Instruments Co · ,Ltd·制造的CC-36)将在实施 例9中制作的应力显示部件的胆甾醇型液晶层贴附于聚碳酸酯（International Chemical Company Ltd.制造的AA-50、厚度50μπι)，放置24小时之后剥离应力显不部件的聚对苯二甲 酸乙二酯基材，由此制作了聚碳酸酯基材的应力显示部件。使用该应力显示部件实施了与 实施例10相同的测定。
[0262] (比较例1)
[0263] 根据日本专利公开2006-28202号公报的实施例3中记载的方法，以100mm X IOOmrn 的大小制作应力显示部件的结果，面内出现较大的颜色不均，未能制作出均匀的应力显示 部件。并且，用于使单分散粒子自组织化的干燥工序及聚二甲基硅氧烷的固化工序中分别 花费了 1天左右。
[0264] (比较例2)
[0265] 代替胆甾醇型液晶层用涂布液而使用下述组合物，并以与实施例1相同的工序制 作了应力显示部件，但颜色根据温度而发生变化，并不适于用作应力显示部件。
[0266] ?胆甾醇油烯基碳酸酯 55质量％
[0267] ?胆甾醇氯化物 31质量％
[0268] ?胆留醇4-n-丁氧基苯基碳酸酯 14质量％
[0271] 符号说明
[0272] 卜选择反射层，2-双折射性层，3-支撑体，4-圆偏振光分离层(胆留醇型液晶层）， 5-线性偏振光分离层，6_λ/4相位差层，7-遮光层，8-粘结层。
【主权项】
1. 一种应力显示部件， 所述应力显示部件包含选择反射层， 所述选择反射层包含1层以上的通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获 得的胆留醇型液晶层， 所述选择反射层为通过选择反射波长选择性地反射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光的 任一个旋向的圆偏振光的层。2. 根据权利要求1所述的应力显示部件，聚合性液晶化合物包含具有2个以上的聚合性 基的多官能性液晶化合物及仅具有1个聚合性基的单官能性液晶化合物，所述多官能性液 晶化合物与所述单官能性液晶化合物的质量比例为30/70~99/1。3. 根据权利要求1或2所述的应力显示部件， 所述应力显示部件还包含双折射性层，所述双折射性层为若施以应力则双折射性发生 变化的层。4. 根据权利要求3所述的应力显示部件，其中， 双折射性层的以单位Pa<表示的光弹性系数的绝对值为20ΧΠΓ12以上且1ΧΠΓ6以下。5. 根据权利要求3或4所述的应力显示部件，其还包含圆偏振光分离层，所述圆偏振光 分离层为在包含所述选择反射波长的波长区域中选择性地透射圆偏振光的层。6. 根据权利要求5所述的应力显示部件，其中， 所述圆偏振光分离层所透射的圆偏振光的旋向与所述选择反射层选择性地反射的圆 偏振光的旋向相同。7. 根据权利要求5所述的应力显示部件，其中， 所述圆偏振光分离层所透射的圆偏振光的旋向与所述选择反射层选择性地反射的圆 偏振光的旋向相反。8. 根据权利要求5~7中任一项所述的应力显示部件，其依次包含所述选择反射层、所 述双折射性层、所述圆偏振光分离层。9. 根据权利要求5~8中任一项所述的应力显示部件，其中， 所述圆偏振光分离层为具有包含线性偏振光分离层及λ/4相位差层的层叠体的层。10. 根据权利要求9所述的应力显示部件，其中， 所述λ/4相位差层的以单位Pa<表示的光弹性系数的绝对值为20X1(Γ12以上且1X1(Γ6 以下。11. 根据权利要求5~8中任一项所述的应力显示部件，其中， 所述圆偏振光分离层包含通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获得的 胆甾醇型液晶层。12. 根据权利要求11所述的应力显示部件，其中， 所述选择反射层中包含的一层以上的胆留醇型液晶层的螺旋间距与所述圆偏振光分 离层中包含的一层以上的胆留醇型液晶层的螺旋间距相同。13. 根据权利要求3~12中任一项所述的应力显示部件，其中， 所述选择反射层包含2层以上的通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获 得的胆留醇型液晶层，所述2层以上的胆留醇型液晶层的螺旋间距不同。14. 根据权利要求13所述的应力显示部件，其中， 所述2层以上的胆留醇型液晶层选择性地反射圆偏振光的峰值波长之差为50nm以上。15. 根据权利要求1~14中任一项所述的应力显示部件，其为ΙΟΟΟμπι以下的膜厚的薄 膜。16. 根据权利要求1~15中任一项所述的应力显示部件， 所述应力显示部件在最外层包含粘结层。17. 根据权利要求1~16中任一项所述的应力显示部件，其包含遮光层。18. -种对象物的应变测定方法，其包含： 将权利要求1~17中任一项所述的应力显示部件粘结在所述对象物的工序;及 测定对所述应力显示部件照射包含所述选择反射波长的波长区域的光来获得的反射 光或透射光的工序。19. 一种对象物的应变测定方法，其包含： 依次配置权利要求1~16中任一项所述的应力显示部件、遮光薄膜及所述对象物来粘 结所述应力显示部件、所述遮光薄膜及所述对象物的工序;及 测定对所述应力显示部件照射光来获得的反射光的工序。20. -种对象物的应变测定方法，其包含： 将权利要求3~14中任一项所述的应力显示部件粘结在所述对象物的工序;及 测定对所述应力显示部件照射包含所述选择反射波长的波长区域的圆偏振光来获得 的反射光的工序。21. -种对象物的应变测定方法，其包含： 将权利要求1~17中任一项所述的应力显示部件粘结在所述对象物的工序;及 测定对所述应力显示部件照射光来获得的反射光或透射光的工序， 所照射的所述光的峰值波长在所述选择反射层选择性地反射光的波长区域内，所照射 的所述光的波长区域小于所述选择反射层选择性地反射光的波长区域。22. 根据权利要求18~21中任一项所述的应变测定方法，其中， 隔着视场角限制薄膜进行所述测定。
【专利摘要】根据本发明提供一种应力显示部件、或还包含双折射性层及任意的圆偏振光分离层的上述应力显示部件、及利用上述任一应力显示部件来进行的应变测定方法，所述应力显示部件包含选择反射层，上述选择反射层包含通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获得的胆甾醇型液晶层，上述选择反射层为在特定的波长区域选择性地反射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光的任一个旋向的圆偏振光的层。通过本发明的应力显示部件，能够廉价地测定并可视化在大面积的对象物中产生的应变，并且进行高测定精度的应变测定。
【IPC分类】G02F1/13, G01L1/00, G02B5/30, G01B11/16, G01L1/24
【公开号】CN105492938
【申请号】CN201480047602
【发明人】林卓弘, 保土泽善仁
【申请人】富士胶片株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月29日
【公告号】US20160169664, WO2015030176A1
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应力显示部件及使用应力显示部件的应变测定方法。更详细而 言，本发明涉及一种包含由包含聚合性胆留醇型液晶化合物的组合物形成的胆留醇型液晶 层的应力显示部件及使用应力显示部件的应变测定方法。
【背景技术】
[0002] 作为物体应变的测定方法，一直以来已知有使用应变仪的方法、光弹性模型法、光 弹性覆膜法、应力涂料法、叠纹法、全息法、散斑法、热弹性法、镀铜应力测定法、使用压电材 料的方法等。
[0003] 专利文献1中公开有利用胆留醇型液晶的选择波长反射性的应力（应变）测定方 法。该方法中，能够从反射光的显色变化测定应力。
[0004] 专利文献2中公开有利用由通过自组织化周期性地均匀地排列的粒子(单分散聚 苯乙烯)及填埋粒子之间的弹性体(聚二甲基硅氧烷)构成的应变传感器薄膜的应变测定方 法。该方法中，应变分布被可视化，因此无需光学显微镜、扫描电子显微镜、激光装置等特殊 的显示装置，较简便。
[0005] 以往技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本专利公表昭55-31402号公报 [0008] 专利文献2:日本专利公开2006-28202号公报
[0009] 发明的概要
[0010] 发明要解决的技术课题
[0011] -直以来已知的物体应变的测定方法中，使用应变仪的方法的定量性较高，广为 普及。但是，由于是点测定，因此为了评价应变分布而测定大面积时，测定点数增多，需要在 配线等花费工夫及准备多个测定器，因此需要成本。并且，由于是处理电信号来进行测定， 因此还存在无法使应变可视化来在现场进行判断的课题。光弹性模型法中，虽然能够以偏 振光使在塑料模型中产生的应变分布可视化，但由于是模型实验，因此无法进行高精度的 测定，还存在偏振光的测定装置较昂贵的课题。光弹性覆膜法中，能够将光弹性树脂贴附在 被测定物来直接测定应变，但与光弹性法同样，偏振光的测定装置较昂贵，无法用肉眼观察 到应变分布。应力涂膜法能够通过涂布脆性涂料来测定形状复杂的应变，并评价应变分布， 但由于是通过在涂膜上产生的龟裂的密度进行判断，因此定量性较低，并且涂料的干燥条 件也会影响测定精度，因此很难进行高精度的测定。
[0012] 专利文献1中记载的方法中，胆留醇型液晶在液晶状态下具有流动性，因此在由于 应变产生变形而反射波长在变化规定量的状态下，若温度、电场、压力等外部环境发生变 化，则由于外部环境的影响而导致反射波长发生变化，因此很难进行高精度的测定。
[0013] 专利文献2中记载的方法中，利用自组织化为最密堆积结构的单分散粒子的栅格 间距引起的bragg反射，因此无法进一步缩小栅格间距。并且，利用毛细管现象浸润弹性体 来将栅格间距扩大一次，由此使栅格间距变化，但很难在宽面积均匀且以高精度控制栅格 间距。而且，自组织化排列单分散粒子时，需要数小时的干燥工序，需要反复浸润多次直至 获得充分的栅格间距为止，需要花费工夫及时间。因此，无法连续生产上述应变传感器薄 膜，很难实现量产化。
[0014] 本发明的课题在于，提供一种新的应力显示部件及使用应力显示部件的新的应变 测定方法。更详细而言，本发明的课题在于，提供一种能够廉价地测定在大面积的对象物中 产生的应变并且实现高测定精度的应变测定的应力显示部件。
[0015] 用于解决技术课题的手段
[0016] 本发明人等为了解决上述课题而进行深入研究，发现通过使用包含使用聚合性液 晶化合物而形成的胆留醇型液晶层的部件，能够以高精度测定在大面积的对象物中产生的 应变，并根据该见解完成了本发明。
[0017] 即，本发明提供下述的[1]~[22]。
[0018] [ 1 ] 一种应力显示部件，其包含选择反射层，上述选择反射层包含1层以上的通过 包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获得的胆留醇型液晶层，上述选择反射层为 通过选择反射波长选择性地反射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光的任一个旋向的圆偏振光 的层。
[0019] [2]根据[1]所述的应力显示部件，其中，上述聚合性液晶化合物包含具有2个以上 的聚合性基的多官能性液晶化合物及仅具有1个聚合性基的单官能性液晶化合物，上述多 官能性液晶化合物与上述单官能性液晶化合物的质量比例为30/70~99/1。
[0020] [3]根据[1]或[2]所述的应力显示部件，其还包含双折射性层，上述双折射性层为 若施以应力则双折射性发生变化的层。
[0021] [4]根据[3]所述的应力显示部件，其中，双折射性层的以单位Pa^1表示的光弹性系 数的绝对值为20 X HT12以上且I X HT6以下。
[0022] [5]根据[3]或[4]所述的应力显示部件，其还包含圆偏振光分离层，上述圆偏振光 分离层为在包含上述选择反射波长的波长区域中选择性地透射圆偏振光的层。
[0023] [6]根据[5]所述的应力显示部件，其中，上述圆偏振光分离层所透射的圆偏振光 的旋向与上述选择反射层选择性地反射的圆偏振光的旋向相同。
[0024] [7]根据[5]所述的应力显示部件，其中，上述圆偏振光分离层所透射的圆偏振光 的旋向与上述选择反射层选择性地反射的圆偏振光的旋向相反。
[0025] [8]根据[5]~[7]中任一方案所述的应力显示部件，其依次包含上述选择反射层、 上述双折射性层、上述圆偏振光分离层。
[0026] [9]根据[5]~[8]中任一方案所述的应力显示部件，其中，上述圆偏振光分离层为 由包含线性偏振光分离层及λ/4相位差层的层叠体构成的层。
[0027] [10]根据[9]所述的应力显示部件，其中，上述λ/4相位差层的以单位Pa^1表示的光 弹性系数的绝对值为20 X 10_12以上且I X 10_6以下。
[0028] [11]根据[5]~[8]中任一方案所述的应力显示部件，其中，上述圆偏振光分离层 包含通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获得的胆留醇型液晶层。
[0029] [12]根据[11]所述的应力显示部件，其中，上述选择反射层中包含的一层以上的 胆甾醇型液晶层的螺旋间距与上述圆偏振光分离层中包含的一层以上的胆留醇型液晶层 的螺旋间距相同。
[0030] [13]根据[3]~[12]中任一方案所述的应力显示部件，其中，上述选择反射层包含 2层以上的通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获得的胆留醇型液晶层，上 述2层以上的胆留醇型液晶层的螺旋间距不同。
[0031] [14]根据[13]所述的应力显示部件，其中，上述2层以上的胆留醇型液晶层选择性 地反射圆偏振光的峰值波长之差为50nm以上。
[0032] [15]根据[1]~[14]中任一方案所述的应力显示部件，其为ΙΟΟΟμπι以下的膜厚的 薄膜。
[0033] [16]根据[1]~[15]中任一方案所述的应力显示部件，其在最外层包含粘结层。
[0034] [17]根据[1]~[16]中任一方案所述的应力显示部件，其包含遮光层。
[0035] [ 18]-种对象物的应变测定方法，其包含:将[1 ]~[17]中任一方案所述的应力显 示部件粘结在上述对象物的工序;及测定对上述应力显示部件照射包含上述选择反射波长 的波长区域的光来获得的反射光或透射光的工序。
[0036] [ 19]-种对象物的应变测定方法，其包含:依次配置[1 ]~[16]中任一方案所述的 应力显示部件、遮光薄膜及上述对象物来粘结上述应力显示部件、上述遮光薄膜及上述对 象物的工序;及测定对上述应力显示部件照射光来获得的反射光的工序。
[0037] [20]-种对象物的应变测定方法，其包含:将[3]~[14]中任一方案所述的应力显 示部件粘结在上述对象物的工序;及测定对上述应力显示部件照射包含上述选择反射波长 的波长区域的圆偏振光来获得的反射光的工序。
[0038] [ 21 ] -种对象物的应变测定方法，其包含:将[1 ]~[17 ]中任一方案所述的应力显 示部件粘结在上述对象物的工序;及测定对上述应力显示部件照射光来获得的反射光或透 射光的工序，所照射的上述光的峰值波长在上述选择反射层选择性地反射的光的波长区域 内，所照射的上述光的波长区域小于上述选择反射层选择性地反射的光的波长区域。
[0039] [22]根据[18]~[21]中任一方案所述的应变测定方法，其中，隔着视场角限制薄 膜进行上述测定。
[0040] 发明效果
[0041] 根据本发明，可提供一种新的应力显示部件及使用上述应力显示部件的新的应变 测定方法。使用本发明的应力显示部件，能够廉价且以高精度测定在大面积的对象物中产 生的应变。
【附图说明】
[0042] 图1是表示本发明的应力显示部件的结构例(概略剖视图）的图。
【具体实施方式】
[0043] 以下，对本发明进行详细说明。
[0044] 另外，本说明书中的"~"以将记载于前后的数值作为下限值及上限值来包含的含 义使用。
[0045] 本说明书中，对圆偏振光采用"选择性"的表达方式时，表示所照射的光的右旋圆 偏振光成分或左旋圆偏振光成分中的任一光量比另一圆偏振光成分多。具体而言，米用"选 择性"的表达方式时，优选光的圆偏振光度为0.3以上，更优选为0.6以上，进一步优选为0.8 以上。实际上，进一步优选为1.0。其中，圆偏振光度是将光的右旋圆偏振光成分的强度设为 Ir，将左旋圆偏振光成分的强度设为Il时，以I Ir_Il|/(Ir+Il)表不的值。
[0046] 本说明书中，对圆偏振光采用"旋向"的表达方式时，表示是右旋圆偏振光还是左 旋圆偏振光。圆偏振光的旋向定义为如下，即，以光朝向正前方行进的方式观察时，电场矢 量的前端随着时间的增加而顺时针旋转的情况为右旋圆偏振光，逆时针旋转的情况为左旋 圆偏振光。
[0047] 本说明书中，有时对胆留醇型液晶的螺旋的扭转方向使用"旋向"一词。关于基于 胆甾醇型液晶的选择反射，当胆留醇型液晶的螺旋的扭转方向（旋向）为右时，反射右旋圆 偏振光并使左旋圆偏振光透射，当旋向为左时，反射左旋圆偏振光并使右旋圆偏振光透射。 [0048]另外，光的各波长的偏振光状态能够使用安装有圆偏振光板的分光放射亮度计或 分光计测定。此时，通过右旋圆偏振光板而测定的光的强度相当于Ir，通过左旋圆偏振光板 而测定的光的强度相当于II。并且，白炽灯、水银灯、荧光灯、LED等一般光源大致发出自然 光，安装于这些而制出偏振光状态控制部件的偏振光的特性例如能够使用AXOMETRICS Inc 制造的偏振光相位差分析装置AxoScan等测定。
[0049] 并且，对光度计或光分光计安装圆偏振光板也能够进行测定。安装右旋圆偏振光 透射板来测定右旋圆偏振光量，安装左旋圆偏振光透射板来测定左旋圆偏振光量，由此能 够测定比例。
[0050] 本说明书中，有关光反射率或光透射率的计算中需要的光强度例如为使用通常的 可视、近红外分光计测定的光强度即可。
[0051] 本说明书中，表达为"相位差"时，表示面内的延迟(Re)。对于波长，没有特别附加 说明时，表示波长550nm下的相位差。
[0052] 本说明书中，光弹性是指在产生有应力的物体中产生各向异性而产生双折射的性 质。将由于双折射而产生相位差，以每单位应力且每单位光路中产生的相位差称为光弹性 系数。
[0053] 本说明书中，表达为"应变量"时，表示在物体中产生应力时的每单位长度的变形 量。具体而言，将长度L的物体由于拉伸应力而延伸△ L时或缩小△ L时，以△ L/L表示的值称 为应变量。
[0054] (应力显示部件）
[0055]本发明的应力显示部件为能够以可从外部检测的方式显示自身产生的应力（应 变)的部件。检测可以是基于肉眼等的检测，也可以是利用测定设备等的检测。关于应力显 示部件可检测地显示应变的方式，从测定应变的分布的观点出发，优选为能够光学性检测 的方式，例如为反射光或透射光的波长的变化、或反射光或透射光的强度的变化等即可。应 力显示部件通过粘结在进行应变测定的对象物，能够以可从外部检测方式显示对象物中产 生的应变。由此，应力显示部件例如能够用作应变测定薄膜。应变测定的对象物的材质并无 特别限定，例如可举出金属、混凝土、陶瓷、玻璃、橡胶、塑料、纸、纤维等，可以是透明体也可 以是非透明体。贴附应力显示部件的面可以是平面也可以具有凹凸。并且，应力显示部件例 如还考虑用作若伸长则所希望的波长区域的光的透射率发生变化的光闸。
[0056]本发明的应力显示部件优选为薄膜状或板状。
[0057] 应力显示部件用作贴附于对象物而使用的应变测定薄膜时，若膜厚过大，则由于 应力显示部件的刚性而成为对象物变形的阻力，因此有可能无法测定 原本的应变量。并且， 导致应力在对象物与后述的胆留醇型液晶层或双折射性层之间缓和，导致应变的测定精度 恶化。因此，从追随对象物的应变的观点出发，优选应力显示部件的膜厚为1000 ym以下，优 选为500μηι以下，更优选为300μηι以下，进一步优选为100μπι以下。通过Roll to Roll制造应 力显示部件时，若膜厚为ΙΟΟΟμπι以下，则可轻松地将应力显示部件卷成卷状，对量产有利。 另一方面，若厚度较小，则薄膜中粘度消失，将大面积的应力显示部件粘结在对象物的操作 变得非常困难，因此在粘结在被测定物之前的状态下，优选膜厚为Ιμπι以上，优选为5μπι以 上、，更优选为IOMi以上，进一步优选为15μηι以上。
[0058] 本发明的应力显示部件包含至少包含一层胆留醇型液晶层的选择反射层。
[0059](第1方式的应力显示部件）
[0060] 本发明的应力显示部件中包含的选择反射层中，如后述，与胆甾醇型液晶层中的 螺旋结构的间距长度对应的特定波长的光被反射(选择反射波长）。选择反射波长并无特别 限定，可以是红外光区域、可见光区域或紫外光区域。若选择反射波长在350nm~850nm、优 选在380nm~780nm的可见光区域，则能够视觉辨认选择反射光。选择反射层包含螺旋结构 的间距长度不同的2个以上的胆留醇型液晶层时，选择反射波长可以是2个以上。
[0061] 若应力显示部件中产生应力而发生应变，则应力显示部件的厚度发生变化，随此 胆甾醇型液晶的螺旋间距发生变化，由此选择反射波长也发生变化。能够检测该波长的变 化作为应变。若选择反射波长在可见光区域，则能够将波长的变化作为颜色的变化来进行 检测，因此应变被可视化。本发明的应力显示部件通过贴附在物体(对象物)来使用，能够测 定物体的应变量。
[0062] 胆留醇型液晶在液晶状态下具有流动性，因此通过温度、电场、压力等外部环境变 化的影响，也会导致反射波长发生变化。因此，很难进行高精度的测定。如后述，本发明的应 力显示部件中包含的胆留醇型液晶层为通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化 来获得的层，通过聚合性液晶化合物的聚合，结构稳定化，因此变得不易受温度、电场、压力 等外部环境变化的影响，能够进行高精度的应变测定。
[0063] 对象物的应变量越大反射波长的变化也越变大，因此易视觉辨认。因此，为了将本 发明的应力显示部件用于基于视觉辨认的应变检测，优选以5%以上的应变量作为对象。作 为对象的应变量的上限并无特别限定，但为25 %左右。
[0064] 应变检测除了视觉辨认之外，还有能够使用以分光光度计测定反射波长的变化的 方法等。通过使用分光光度计，即使应变量小于5%，也能够轻松进行检测。能够利用分光光 度计检测的应变量的下限通常为1%左右。
[0065]作为应变检测法，除上述以外，例如还可举出以数码相机拍摄应力显示部件并读 入计算机等来进行图像处理的方法等。
[0066](第2方式的应力显示部件）
[0067]本发明的应力显示部件除了选择反射层之外还具有双折射性层，由此能够进行灵 敏度更高的应变测定。此时，以成为光源与选择反射层之间的方式，在应力显示部件中配置 双折射性层，照射圆偏振光来测定反射光或透射光，通常测定反射光。若在双折射性层产生 应力而应变，则会产生与应变量相应的双折射，但通过基于该双折射的相位差，透射双折射 性层的圆偏振光的偏振光状态发生变化，在选择反射层被选择反射的反射光的反射率发生 变化。通过检测该反射率的变化，能够评价在应力显示部件中产生的应力，若贴附于物体来 使用则能够用作应变传感器。第2方式的应力显示部件中，能够以肉眼检测比第1方式的应 力显示部件更小的应变，尤其适于测定小于5%的应变。此时，能够检测的应变量的下限通 常为0.001%程度。
[0068] 关于用于应变测定的圆偏振光，可利用圆偏振光光源进行照射，也可在光源与应 力显示部件之间配置圆偏振光分离膜，应力显示部件具有圆偏振光分离层亦可。
[0069] 作为圆偏振光分离膜或圆偏振光分离层，可使用已知的任意方式的部件，使用层 叠线性偏振光层及λ/4相位差层的圆偏振滤光器或通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合 物的固化来获得的胆留醇型液晶层即可。
[0070] 选择反射层或圆偏振光分离层可以分别由2层以上的胆留醇型液晶层构成，也可 以包含2层以上的胆留醇型液晶层，并在各胆留醇型液晶层之间包含取向层或粘结层等。
[0071] 作为圆偏振光分离膜或圆偏振光分离层使用层叠有线性偏振光层及λ/4相位差层 的圆偏振滤光器时，λ/4相位差层可作为双折射性层发挥作用。
[0072]在包含双折射性层的应力显示部件中，还优选使用包含螺旋结构的间距长度以及 选择反射波长不同的2层以上的胆留醇型液晶层的选择反射层。与此相应地，圆偏振光分离 层也可包含相同的2层以上的胆留醇型液晶层。在双折射性层中产生的相位差具有波长依 赖性，因此反射波长的光的明暗根据上述2层以上的胆留醇型液晶层而不同，应力显示部件 的显色发生变化。由此，能够将应力作为变色来检测。此时，能够通过加大各层的选择反射 波长的波长差来加大基于波长依赖性的相位差之差，并能够检测更小的应变。优选各层的 波长差为50nm以上，优选为IOOnm以上，更优选为150nm以上，进一步优选为200nm以上。另一 方面，通过以成为2个互补色的关系（黄色/蓝紫、橙/蓝、红/蓝绿等）的方式调整上述2层以 上的胆留醇型液晶层的选择反射波长，还能够使颜色变化的检测(视觉辨认)更轻松。用于 成为互补色的波长差并不相同，但优选以50nm以上进行调整，例如能够以400nm~560nm、 430nm~580nm、490nm~620nm、560nm~800nm进行调整。另外，波长差的调整通过光反射谱 的峰值波长进行即可。峰值波长是指反射率最高的波长。
[0073](应力显示部件的结构）
[0074] 本发明的应力显示部件除了选择反射层之外，根据需要还包含双折射性层、圆偏 振光分离层、支撑体、粘结层或遮光层等。将本发明的应力显示部件可取的层结构的例子示 于图1。
[0075] 以下，对构成本发明的应力显示部件的各层的组成或制造方法、在使用本发明的 应力显示部件的应变测定中使用的部件等进行说明。
[0076](胆留醇型液晶层）
[0077] 胆留醇型液晶层包含于选择反射层，并且还可包含于圆偏振光分离层。
[0078] 胆留醇型液晶层通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获得。胆甾醇 型液晶层中，通过基于聚合性液晶化合物的聚合性基团的聚合反应等，固定有胆留醇型液 晶相。
[0079]已知胆留醇型液晶相示出选择性地反射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中的任一 个并且使另一个圆偏振光透射的圆偏振光选择反射。一直以来已知有多种示出圆偏振光选 择反射性的胆留醇型液晶化合物或由胆留醇型液晶化合物形成的薄膜，在胆留醇型液晶层 的选择和制作中，能够参考这些以往技术。
[0080] 胆留醇型液晶层中，保持有已成为胆留醇型液晶相的液晶化合物的取向。作为典 型，胆留醇型液晶层为如下层即可，即，在将聚合性液晶化合物设为胆留醇型液晶相的取向 状态的基础上，通过紫外线照射、加热等而聚合、固化，形成无流动性的层，同时变化为不会 因外磁场或外力而在取向形态上产生变化的状态的层。另外，胆留醇型液晶层中，在层中保 持有胆留醇型液晶相的光学性质即可，层中的液晶性化合物也可不再示出液晶性。例如，聚 合性液晶化合物可通过固化反应而高分子量化，从而失去液晶性。
[0081] 本说明书中，有时将胆留醇型液晶层称为液晶层。
[0082] 胆留醇型液晶层示出源自胆留醇型液晶的螺旋结构的圆偏振光选择反射。该反射 的中心波长λ依赖于胆留醇型液晶相中的螺旋结构的间距长度P(=螺旋的周期），并遵从胆 甾醇型液晶相的平均折射率η与λ = ηΧΡ的关系。因此，能够通过调节该螺旋结构的间距长 度来调整示出圆偏振光反射的波长。即，例如形成在可见光波长区域中具有选择反射波长 的胆留醇型液晶层时，以在350nm~850nm的波长区域的至少一部分选择性地反射右旋圆偏 振光或左旋圆偏振光中的任一个的方式调节η值与P值即可。胆留醇型液晶相的间距长度依 赖于与聚合性液晶化合物一同使用的手性试剂的种类或其添加浓度，因此能够通过调整这 些来获得所希望的间距长度。另外，对于螺旋的旋向或间距的测定法，可使用"液晶化学实 验入门"日本液晶学会编Shigma出版2007年出版、46ρ、及"液晶便览"液晶便览编辑委员会 maruzen 196ρ中记载的方法。
[0083] 圆偏振光选择反射带的半值宽度中，△ λ依赖于液晶化合物的双折射△ η及上述间 距长度P，并遵从△ λ= △ η X P的关系。因此，能够通过调整△ η来进行选择反射带的宽度控 制。Δη的调整能够通过调整聚合性液晶化合物的种类或其混合比例，或控制取向固定时的 温度来进行。
[0084 ]胆留醇型液晶层的反射圆偏振光的旋向与螺旋的旋向一致。
[0085] 本发明的应力显示部件中，可使用螺旋的旋向为右或左的任意胆留醇型液晶层。 胆甾醇型液晶层越厚反射波长下的反射率变越高，但在通常的液晶材料中，在可见光的波 长区域中，以2~8μπι的厚度饱和。为了通过特定波长提高圆偏振光选择性等的目的而层叠 时，层叠多个周期P相同且相同螺旋旋向的胆留醇型液晶层即可。此时，可通过粘结剂贴合 分别制作的多个胆留醇型液晶层，也可在之前形成的胆留醇型液晶层的表面直接涂布包含 聚合性液晶化合物等的液晶组合物，经过取向及固定的工序之后形成以下的胆留醇型液晶 层。
[0086] 圆偏振光反射波长区域的宽度在可见光区域中，在通常的材料中为50nm~100nm， 因此能够通过若干种改变周期P的反射光的中心波长不同的胆留醇型液晶层来扩大反射的 带宽。此时，优选层叠相同螺旋旋向的胆留醇型液晶层。并且，还能够在1个胆留醇型液晶层 内中通过使周期P相对于膜厚方向缓慢变化来扩大反射的频带。
[0087](胆甾醇型液晶层的制作方法）
[0088]作为在上述胆留醇型液晶层的形成中使用的材料，可举出包含聚合性液晶化合物 及手性试剂(光学活性化合物)的液晶组合物等。可根据需要将进一步与表面活性剂或聚合 引发剂等混合而溶解于溶剂等的上述液晶组合物涂布于基材(成为支撑体、取向层、下层的 胆甾醇型液晶层等），在胆留醇取向熟化之后通过固定化能够形成胆留醇型液晶层。
[0089] 聚合性液晶化合物
[0090] 聚合性液晶化合物可以是棒状液晶化合物，也可以是圆盘状液晶化合物，但优选 为棒状液晶化合物。
[0091] 作为形成胆留醇型液晶层的棒状聚合性液晶化合物的例子，可举出棒状向列相液 晶化合物。作为棒状向列相液晶化合物，优选使用甲亚氨类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基 苯酯类、苯甲酸酯类、环己烷甲酸苯酯类、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、苯基二恶烷类、二苯乙炔类及链烯基环己基苄腈类。不仅能够使用低分子 液晶化合物，还能够使用高分子液晶化合物。
[0092]聚合性液晶化合物可通过将聚合性基导入到液晶化合物来获得。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，尤其优选为乙烯性不 饱和聚合性基。聚合性基可通过各种方法导入到胆留醇型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优选为1~6个，更优选为1~3个。聚合性胆留醇型液晶 化合物的例子中，包含Makromol · Chem.，190卷、2255页（1989年）、Advanced Materials 5 卷、107页（1993年）、美国专利第4683327号说明书、美国专利第5622648号说明书、美国专利 第5770107号说明书、国际公开W095/22586号公报、国际公开W095/24455号公报、国际公开 TO97/00600号公报、国际公开W098/23580号公报、国际公开W098/52905号公报、日本专利公 开平1-272551号公报、日本专利公开平6-16616号公报、日本专利公开平7-110469号公报、 日本专利公开平11-80081号公报及日本专利公开2001-328973号公报等中记载的化合物， 这些公报中记载的内容引入本申请说明书中。可同时使用2种以上的聚合性液晶化合物。若 同时使用2种以上的聚合性液晶化合物，则能够降低取向温度。
[0093]本发明的应力显示部件中，胆甾醇型液晶层需要能够追随应力，不会断裂。尤其， 将第1方式的应力显示部件用于较大应变量的测定用途时，需要能够追随较大应变。胆甾醇 型液晶层中，能够通过控制三维交联密度来控制柔软性。具体而言，具有2个以上的聚合性 基的多官能性液晶化合物的比例越大交联密度越变大，能够根据具有2个以上的聚合性基 的多官能液晶化合物及仅具有1个聚合性基的单官能的胆留醇型液晶的比例调整膜的柔软 性。并且，若多官能液晶化合物的比例较高，则由于结晶的析出而易产生表面缺陷，但 能够 通过混合单官能液晶化合物来抑制晶化并获得良好的面状的胆留醇型液晶层。另一方面， 若单官能性液晶化合物的比例过大，则无法获得基于胆留醇型液晶的选择波长反射。认为 这是因为无法维持螺旋结构。具体而言，将多官能性液晶化合物与单官能性液晶化合物的 质量比例（多官能性液晶化合物/单官能性液晶化合物）调整为30/70~99/1之间即可。通 常，优选将多官能性液晶化合物/单官能性液晶化合物调整为70/30~90/10。
[0094]并且，液晶组合物中的聚合性液晶化合物的添加量相对于液晶组合物的固体成分 质量(除了溶剂之外的质量），优选为80~99.9质量％，更优选为85~99.5质量％，尤其优选 为90~99质量％。
[0095]手性试剂(光学活性化合物）
[0096] 手性试剂具有诱发胆留醇型液晶相的螺旋结构的功能。关于手性化合物，根据化 合物，所诱发的螺旋旋向或螺旋间距不同，因此根据目的选择即可。
[0097] 作为手性试剂，并无特别限制，能够使用公知的化合物（例如，液晶器件手册、第3 章4-3项、TN、STN用手性试剂、199页、日本学术振兴会第142委员会编、1989中记载）、异山梨 醇、异甘露醇衍生物。
[0098] 手性试剂通常包含不对称碳原子，但也能够将不包含不对称碳原子的轴向不对称 化合物或表面不对称化合物用作手性试剂。轴向不对称化合物或表面不对称化合物的例子 中包含联萘、螺烯、对环芳烷及它们的衍生物。手性试剂可具有聚合性基。手性试剂与固化 性胆留醇型液晶化合物具有聚合性基时，通过聚合性手性试剂与聚合性胆留醇型液晶化合 物的聚合反应，能够形成具有由胆留醇型液晶化合物衍生的重复单元及由手性试剂衍生的 重复单元的聚合物。该方式中，聚合性手性试剂所具有的聚合性基优选为与聚合性胆甾醇 型液晶化合物所具有的聚合性基相同种类的基。因此，手性试剂的聚合性基也优选为不饱 和聚合性基、环氧基或氮丙啶基，进一步优选为不饱和聚合性基，尤其优选为乙烯性不饱和 聚合性基。
[0099] 并且，手性试剂可以是液晶化合物。
[0100]手性试剂具有光异构化基时，在涂布、取向之后通过活性光线等的光罩照射，能够 形成与发光波长对应的所希望的反射波长的图案，因此较优选。作为光异构化基，优选为示 出光致变色性(photochromic)的化合物的异构化部位、偶氮、氧化偶氮、肉桂酰基。作为具 体的化合物，可使用日本专利公开2002-80478号公报、日本专利公开2002-80851号公报、日 本专利公开2002-179668号公报、日本专利公开2002-179669号公报、日本专利公开2002-179670号公报、日本专利公开2002-179681号公报、日本专利公开2002-179682号公报、日本 专利公开2002-338575号公报、日本专利公开2002-338668号公报、日本专利公开2003-313189号公报、日本专利公开2003-313292号公报中记载的化合物，将这些公报中记载的内 容引入本申请说明书中。
[0101]液晶组合物中的手性试剂的含量优选为聚合性液晶化合物量的〇. 01摩尔％~200 摩尔％，更优选为1摩尔％~30摩尔％。
[0102] 聚合引发剂
[0103] 液晶组合物优选含有聚合引发剂。在通过紫外线照射进行聚合反应的方式中，优 选所使用的聚合引发剂为能够通过紫外线照射引发聚合反应的光聚合引发剂。作为光聚合 引发剂的例子，可举出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）、三芳基咪唑二聚体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（日本专利公开昭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，这些公报中记载的内 容引入本申请说明书中。
[0104] 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％。
[0105] 交联剂
[0106] 为了固化后的膜强度提高、耐久性提高，液晶组合物可任意地含有交联剂。作为交 联剂，能够适当使用通过紫外线、热、湿气等固化的交联剂。
[0107] 作为交联剂，并无特别限制，可根据目的适当选择，例如可举出三羟甲基丙烷三 (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;缩水甘油基（甲 基)丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油醚等环氧化合物;2,2_双羟甲基丁醇-三[3-(1-吖丙啶基） 丙酸酯]、4,4_双（乙烯亚氨基羰基氨)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;在侧链具有噁唑啉基的聚噁唑啉化合物；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。并且，能够 根据交联剂的反应性使用公知的催化剂，除了提高膜强度及耐久性之外，还能够提高生产 率。这些可单独使用1种，也可同时使用2种以上。
[0108] 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 剂的含量小于3质量％，则有时无法获得提高交联密度的效果，若超过20质量％，则有时会 导致胆留醇型层的稳定性下降。并且，优选为了获得所需要的胆留醇型液晶层的柔软性而 调整交联剂的含量。
[0109] 取向控制剂
[0110] 液晶组合物中，可添加有助于稳定或迅速地设为平面取向的胆留醇型液晶层的取 向控制剂。作为取向控制剂的例子，可举出日本专利公开2007-272185号公报的〔0018〕~ 〔0043〕段落等中记载的氟（甲基）丙烯酸酯类聚合物、日本专利公开2012-203237号公报的 〔0031〕~〔0034〕段落等中记载的以式（I)~（IV)表示的化合物等，这些公报中记载的内容 引入本申请说明书中。
[0111] 另外，作为取向控制剂，可单独使用1种，也可同时使用2种以上。
[0112] 液晶组合物中的取向控制剂的添加量相对于胆留醇型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％，尤其优选为0.02质量％~1质 量％。
[0113]其他添加剂
[0114] 另外，液晶组合物可含有用于调整涂膜的表面张力并使膜厚均匀的表面活性剂及 选自聚合性单体等各种添加剂的至少1种。并且，液晶组合物中可根据需要，在不会使光学 性能下降的范围内进一步添加聚合禁止剂、抗氧化剂、紫外线吸収剂、光稳定剂、色料、金属 氧化物微粒等。
[0115] 胆留醇型液晶层中，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 加的手性试剂、表面活性剂等溶解于溶剂而成的液晶组合物涂布于基材上，并进行干燥而 获得涂膜，对该涂膜照射光化射线来使胆留醇型液晶性组合物聚合，由此能够形成胆甾醇 规则性被固定化的胆留醇型液晶层。另外，由多个胆留醇型液晶层构成的层叠膜能够通过 重复进行胆留醇型层的制造工序来形成。
[0116] 作为液晶组合物的制备中所使用的溶剂，并无特别限制，能够根据目的而适当选 择，但优选使用有机溶剂。
[0117] 作为有机溶剂，并无特别限定，能够根据目的而适当选择，例如可举出酮类、卤代 烷类、酰胺类、亚砜类、杂环化合物、烃类、酯类、醚类等。这些有机溶剂可单独使用1种，也可 同时使用2种以上。这些有机溶剂中，在考虑到对环境的负荷的情况下，尤其优选酮类。
[0118] 向基材上涂布液晶组合物的方法并无特别限制，能够根据目的而适当选择，例如 可举出线棒涂布法、帘式涂布法、挤压涂布法、直接凹版涂布法、反向凹版涂布法、模具涂布 法、旋转涂布法、浸涂法、喷涂法、滑动涂布法等。另外，还可通过将另外涂设于支撑体上的 液晶组合物转印到基材上来实施。通过加热所涂布的液晶组合物，使液晶分子进行取向。加 热温度优选为200°C以下，更优选为130°C以下。通过该取向处理，可获得聚合性液晶化合物 在相对于薄膜面实际上垂直的方向上，以具有螺旋轴的方式进行扭转取向的光学薄膜。
[0119] 使经取向的液晶化合物进一步进行聚合即可。作为聚合方法，可举出光聚合(紫外 线聚合）、放射线聚合、电子束聚合、热聚合，可以是这些中的任一个，但优选为光聚合。光照 射优选使用紫外线。照射能量优选为20mJ/cm 2~50J/cm2,更优选为lOOmJ/cm2~l，500mj/ cm2。为了促进光聚合反应，也可在加热条件下或氮气氛下实施光照射。照射紫外线波长优 选为200nm~430nm。从稳定性观点出发，优选聚合反应率较高，从柔软性观点出发，优选将 聚合反应率调整为较低，可根据必要性，调整照射能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 %。
[0120] 聚合反应率能够使用IR吸收光谱来决定聚合性官能基的消耗比例。
[0121] 另外，关于用作选择反射层或圆偏振光分离层的胆留醇型液晶层的厚度，分别层 叠多层时，以多层的总计优选为Iym~150μηι，更优选为2μηι~100μπι，进一步优选为5μηι~50μ m〇
[0122] (双折射性层）
[0123] 如前所述，通过本发明的应力显示部件具有双折射性层，即使是小于5%的较小应 变，也能够轻松地进行视觉辨认检测。本说明书中，表达为双折射性层时，只要是产生了应 变时在双折射性上发生变化的层即可，可以不在产生应变之前的初始状态或产生了应变时 的所有时刻具有双折射性。并且，双折射性层可作为支撑体发挥功能，例如可作为用于形成 胆甾醇型液晶层的支撑体或用于应力显示部件的自身支撑性的支撑体发挥功能。并且，如 前所述，构成圆偏振光分离层的λ/4相位差层可兼作双折射性层。
[0124]上述第2方式的应力显示部件包含双折射性层及圆偏振光分离层时，应力显示部 件中为选择反射层、双折射性层、圆偏振光分离层的顺序即可。
[0125] 双折射性层的膜厚并无特别限制，可通过调整膜厚来调整双折射性(相位差量）， 从而设为适于检测的值。双折射性层较厚时相位差变大，因此应力的测定灵敏度提高而较 优选，但贴附于物体来用作应变测定薄膜时，若双折射性层变得过厚，则由于应力显示部件 的刚性而成为对象物变形的阻力，因此有可能无法测定原本的应变量。因此，从精度良好地 测定对象物的应变的观点出发，优选双折射性层尽可能薄。从该观点出发，双折射性层的膜 厚为ΙΟΟΟμηι以下，优选为500μηι以下，更优选为300μηι以下，进一步优选为100μπι以下即可。另 一方面，若膜厚过小，则对对象物进行粘结的操作变得非常困难，因此没有支撑体时的双折 射性层的膜厚优选为Iym以上，更优选为5μηι以上，进一步优选为15μηι以上即可。但是，在支 撑体上层叠双折射层时，能够通过支撑体的刚性改善粘结操作，因此还能够将双折射性层 的膜厚设为Um以下。
[0126] 圆偏振光分离层中的λ/4相位差层用作双折射性层时，为了体现作为圆偏振光分 离层的功能，设为作为λ/4相位差层而需要的规定厚度即可。
[0127] 双折射性层优选光弹性系数的绝对值较大。这是因为，第2方式的应力显示部件 中，根据双折射性层的光弹性系数的符号，在双折射性层中产生的相位差的符号不同，但光 弹性系数的绝对值会影响应力(应变)的检测灵敏度。通过使用光弹性系数的绝对值较大的 双折射性层，即使是较小的应力也能够产生较大的双折射(相位差），并能够提高检测、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20ΧΚΓ12[Ρ&4]以上。光弹性系数 的绝对值为20 X 10-12Ra+1]以上是指光弹性系数为20 X 10-12Pa+1以上或-20 X 10-12Pa+1以 下。而且，优选双折射性层较薄，因此为了加大相位差，光弹性系数的绝对值更优选为30Χ πγ 12%-1]以上，进一步优选为eoxHT12%-1]以上即可。并无双折射性层的光弹性系数的 绝对值的上限，为lXlOlPal以下即可。光弹性系数的绝对值为lXl(T 6[Pa4]以下是指光 弹性系数为-I X 10-6Pa-1~I X 10-6Pa'
[0128] 作为双折射性层的例子，可举出明胶、环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲 酸乙二酯、乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二酯(PETG)、聚酰胺、聚乙烯醇、三醋酸纤维素、聚苯 乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等。双折射性层可层叠2种以上来使用。当为上述第2方式的应力显 示部件时，设计成根据需要利用遮光层，未产生应力的初始状态为黑色，且规定的光反射率 通过应力的产生而增大，由此应力的判别变得轻松。为此，在设计上优选无应力状态下的双 折射较小，优选作为通用的双折射性层而流通的聚酰亚胺、 聚碳酸酯或乙二醇改性聚对苯 二甲酸乙二酯。并且，优选双折射性层的可见光线透射率较高，优选可见光线透射率为50% 以上、70%以上、90%以上、99%以上。
[0129] 作为在双折射性层上层叠选择反射层或圆偏振光分离层的方法，能够使用已知的 方法，例如能够使用涂布法、共挤出法、蒸镀法、贴合法等。并且，在双折射性层的表面可层 叠有易粘结层、抗静电层、耐溶剂层、取向层、耐擦伤性层、防反射层、UV吸収层、阻气层、透 明导电层、粘合层、等离子体表面处理层等。优选这些层的厚度较薄，优选为IOym以下。
[0130] (圆偏振光分离层、圆偏振光分离膜）
[0131] 如上所述，当为第2方式的应力显示部件时，本发明的应力显示部件可具有圆偏振 光分离层。并且，也可隔着圆偏振光分离膜进行应变检测。以下，对圆偏振光分离层进行说 明。圆偏振光分离膜也能够使用与圆偏振光分离层相同结构的膜。
[0132] 圆偏振光分离层为在特定波长下选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光的 任一旋向的圆偏振光的层。
[0133] 关于圆偏振光分离层选择性地透射圆偏振光的特定波长区域，根据选择反射层的 选择反射波长来选择即可。例如，选择反射层的选择反射波长在可见光区域时，圆偏振光分 离层选择性地透射圆偏振光的特定波长区域为350nm~850nm，优选为380nm~780nm的可见 光区域即可。并且，该波长带宽为5nm以上、IOnm以上、20nm以上、30nm以上、40nm以上或50nm 以上即可。圆偏振光分离层选择性地透射的圆偏振光的旋向可与选择反射层选择反射的圆 偏振光的旋向相同也可相反。例如考虑将本发明的应力显示部件贴附于物体来用作应变测 定薄膜的情况，且双折射性层在无应变的状态下的相位差(Re)为IOnm以下左右，若产生应 变则Re变大的情况。透射圆偏振光分离层的圆偏振光的旋向与选择反射层中的反射光（圆 偏振光）的旋向相同时，成为无应变状态下较亮而产生应变时变暗的薄膜。另一方面，透射 圆偏振光分离层的圆偏振光的旋向与选择反射层中的反射光（圆偏振光)的旋向相反时，成 为无应变状态下较暗而产生应变时变亮的薄膜。
[0134] 圆偏振光分离层对选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中的任一个的波 长区域以外的波长的光，可使其透射、反射或吸収。并且，圆偏振光分离层可选择性地透射 右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中的任一个，并且反射或吸收另一圆偏振光。
[0135] 作为圆偏振光分离层，例如能够使用包含胆留醇型液晶层或线性偏振光分离层及 λ/4相位差层的层叠体。
[0136] (用作圆偏振光分离层的胆留醇型液晶层）
[0137] 使用用作圆偏振光分离层的胆留醇型液晶层时，优选圆偏振光分离层中包含的至 少1层胆留醇型液晶层的螺旋间距与选择反射层中包含的至少1层胆留醇型液晶层的螺旋 间距相同。优选以至少在包含选择反射层中的胆留醇型液晶层选择性地反射的圆偏振光的 波长的波长区域中选择性地透射圆偏振光的方式，调整圆偏振光分离层中包含的至少1层 胆甾醇型液晶层的螺旋间距。从组成、膜厚、制法等观点出发，圆偏振光分离层及选择反射 层可相同。另一方面，圆偏振光分离层中包含的至少1层胆留醇型液晶层与选择反射层中包 含的至少1层胆留醇型液晶层的螺旋旋向可相同也可相反。基于胆留醇型液晶的圆偏振光 分离层与层叠线性偏振光层及λ/4相位差层的圆偏振光分离层相比，能够设为较薄，适合作 为应变测定薄膜。
[0138] 圆偏振光分离层由1层胆留醇型液晶层构成时，可作为与胆留醇型液晶层的螺旋 间距对应的特定波长反射光的明暗来检测应力。
[0139](包含线性偏振光分离层及λ/4相位差层的层叠体）
[0140] 由包含线性偏振光分离层及λ/4相位差层的层叠体构成的圆偏振光分离层中，从 线性偏振光分离层的面入射的自然光通过反射或吸收而转换为线性偏振光，之后通过λ/4 相位差层，转换为右旋或左旋的圆偏振光。另一方面，从λ/4相位差层入射有光时，仅任一旋 向的圆偏振光被转换为能够透射线性偏振光分离层的方向的线性偏振光并透射。因此，在 本发明的应力显示部件中的使用中，优选以从λ/4相位差层观察时线性偏振光分离层成为 外侧(光源测）的方式使用。
[0141] 作为线性偏振光分离层，能够使用线性起偏器，只要是与选择反射层的选择反射 波长对应的起偏器即可。
[0142](线性起偏器）
[0143] 作为线性起偏器，能够使用碘系起偏器、使用二色性染料的染料系起偏器或多烯 系起偏器。碘系起偏器及染料系起偏器通常使用聚乙烯醇类薄膜来制造。例如，起偏器优选 由改性或未改性的聚乙烯醇及二色性分子构成。对于由改性或未改性的聚乙烯醇及二色性 分子构成的起偏器，例如能够参考日本专利公开2009-237376号公报的记载。
[0144] 作为线性起偏器，此外还可使用日本专利公开2012-223163号公报的0014-0023段 落中记载的反射型线性起偏器等。
[0145] 线性偏振光分离层的膜厚为0·05μηι~300μηι即可，尤其为50μηι以下即可，优选为30 Mi以下，更优选为20μηι以下。并且，起偏器的膜厚通常为Ιμπι以上、5μηι以上或ΙΟμπι以上即可。
[0146] (λ/4相位差层）
[0147] λ/4相位差层的面内迟相轴设置于上述线性起偏器的吸収轴或从透射軸旋转45° 的方位。λ/4相位差层的相位差优选为选择反射层的选择反射波长的1/4的长度或"选择反 射波长*11±中心波长的1/4(11为整数)"，例如，若选择反射波长为50〇111]1，则优选为125111]1、 375nm、625nm等相位差。并且，相位差的光入射角度的依赖性越小越优选，具有中心波长的 1/4长度的相位差的相位差板在这一点上最优选。
[0148] 作为λ/4相位差层的材料的例子，可举出排列结晶性的玻璃或无机物晶体、聚碳酸 酯、丙烯树脂、聚乙烯、聚酯、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚烯烃、纤维素衍生物、硅酮(包含 有机硅聚脲等改性硅酮）、环烯烃聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物或聚合性液晶化合 物、高分子液晶化合物来固定的材料。
[0149] λ/4相位差层的厚度优选为0.2μηι~300μηι，更优选为0.5μηι~150μηι，进一步优选为 Ιμπι ~80μπι〇
[0150] (遮光层）
[0151] 通过在应力显示部件的照射光的面的相反侧的面侧设置遮光层，能够提高来自应 力显示部件的反射光的辨识性，且能够避免受到对象物的颜色的影响。遮光层可代替设置 于应力显示部件或在设置于应力显示部件的基础上作为遮光薄膜贴附于对象物而使用。
[0152] 遮光层优选遮断自然光。并且，优选遮断非偏振光、圆偏振光、线性偏振光的所有。 遮光层遮断光的波长区域根据应力显示部件的选择反射层的选择反射波长选择即可，为包 含胆甾醇型液晶层的选择反射波长的波长区域即可，例如为380nm~780nm的波长区域的至 少一部分波长区域且波长宽度为IOnm以上、20nm以上、30nm以上、40nm以上或50nm以上等即 可。可见光波长区域的至少一部分可以是380nm~780nm的波长区域的50%以上、60%以上、 70%以上、80%以上或90%以上，实际上也可以是100%。
[0153] 遮光层的形成可通过已知方法进行，例如能够使用涂布法、共挤出法、蒸镀法、贝占 合法等。也可将应力显示部件的表面设为高雾度来作为遮光层。
[0154] 优选遮光层的光学浓度(0D值)为0.5以上，更优选为1以上，进一步优选为2以上。 光学浓度是表示光的透射性的值，以透射光的衰减率表示，将透射率设为T时，以-IognjT表 示。选择反射层的选择反射波长为可见光时，在350nm~850nm的波长区域成为上述范围的 OD值即可。
[0155] 遮光层的膜厚优选为0 . Ιμπι~100μπι，更优选为0.2μηι~50μηι，进一步优选为0.5μηι ~30μπι〇
[0156] 作为遮光层，可举出光反射层及光吸収层。若考虑与通过应变检测观测到的颜色 的对比度，则优选使用视觉辨认为黑色的光吸収层。
[0157] 作为光反射层，能够使用包含电介质多层膜或胆留醇型液晶层的层。作为用作光 反射层的包含胆留醇型液晶层的层，能够使用包含螺旋结构的间距长度P相同且螺旋旋向 为右的胆留醇型液晶层及左的胆留醇型液晶层的层叠体、或由螺旋结构的间距长度P相同 且相同螺旋旋向的胆留醇型液晶层及配置于其之间的相对于胆留醇型液晶层的圆偏振光 反射的中心波长具有半波长的相位差的相位差膜构成的层叠体。作为光吸收层，能够使用 在基材上涂布将颜料或燃料等着色剂分散于包含分散剂、粘合剂或单体的溶剂中的分散液 而形成的层、利用染料直接对高分子基材表面进行染色的层、由包含染料的高分子材料形 成的层。作为黑色的光吸収层的颜料，例如可使用碳黑等。作为碳黑，已知有油炉黑、槽法炭 黑、灯黑、热碳黑、乙炔黑等各种炭黑，这些均可使用。
[0158](粘结层、粘结剂）
[0159]应力显示部件还优选具有用于设为能够贴附于对象物来用于应变测定的方式的 粘结层。从上述功能出发，优选该粘结层从选择反射层、双折射性层、圆偏振光分离层、遮光 层等所有层观察时位于最外层。但是，在粘结在对象物之前，可在粘结层的更外侧具有用于 保护粘结层的剥离纸（薄膜）。第1方式的应力显示部件中，粘结层可设置于任意侧的最外 层，也能够将粘结层侧贴附于对象象物来从相反侧进行应变测定。另一方面，第2方式的应 力显示部件中，能够以成为双折射性层、选择反射层、粘结层的顺序的方式层叠于最外层， 并将粘结层侧贴附于对象物来从双折射性层侧进行应变测定。
[0160]作为粘结层的例子，可举出由氰基丙烯酸酯类粘结剂或环氧类粘结剂、聚酯类粘 结剂、苯酚类粘结剂、氨基甲酸酯类粘结剂、三聚氰胺类粘结剂等热固化性粘结剂形成的 层。从降低粘结层的蠕变现象引起的对应变测定精度的影响的观点出发，这些粘结剂较优 选。若在选择反射层与对象物之间有支撑体，则支撑体有可能成为应力缓和层而成为应变 测定误差的主要原因，因此从测定精度的观点出发，优选在选择反射层侧直接层叠粘结层 来粘结在对象物。但是，应力显示部件具有遮光层时，有时在选择反射层及粘结层之间配设 遮光层。
[0161]应力显示部件可在粘结于对象物之后，剥离支撑体而减小应力显示部件的刚性， 从而更轻松地追随被测定物的应变。
[0162]应力显示部件也可不具有粘结层，贴附于对象物时，能够另外准备粘结剂来贴附。 此时，除了使用与形成粘结层时相同的粘结剂之外，还可使用各种粘结剂。但是，为了避免 粘结在大面积的对象物时操作性变差或在施工时在应力显示部件上产生皱纹或断裂而导 致测定精度恶化的现象，优选预先在应力显示部件上层叠粘结层。若在粘结层还层叠剥离 纸(薄膜），则在即将粘结在对象物之前剥下剥离纸(薄膜），由此操作性变得良好。若层叠在 粘结剂的主剂中分散有微胶囊化的固化剂的粘结层，则能够在将应力显示部件贴附于对象 物之前，不体现粘结性，在贴附之后用手指等加压来破坏微胶囊，由此体现粘结性。
[0163]粘结层可兼作遮光层。
[0164](支撑体）
[0165]本发明的应力显示部件可包含支撑体。支撑体并无特别限定，优选使用塑料薄膜。 支撑体可兼作双折射性层。支撑体通常优选为透明。不兼作双折射性层时，优选为低双折射 性。作为塑料薄膜，除了作为上述双折射性层而例示的薄膜之外，还可举出聚对苯二甲酸乙 二酯(PET)等聚酯、丙烯树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚烯烃、环烯烃聚合物、纤维素衍 生物、硅酮等。并且，可在支撑体的表面层叠有易粘结层、抗静电层、耐溶剂层、取向层、耐傷 性层、防反射层、UV吸収层、阻气层、透明导电层、粘合层、等离子体表面处理层等。
[0166] 作为支撑体的膜厚，为5μηι~ΙΟΟΟμηι左右即可，优选为ΙΟμπι~250μηι，更优选为15μηι ~90μπι〇
[0167] 为了制作上述胆留醇型液晶层，通常使用支撑体，但此时的支撑体在本发明的应 力显示部件中可被剥离。即，例如，可将形成于支撑体上的胆留醇型液晶层转印于双折射性 层(例如聚碳酸酯层）。通过剥离制作胆留醇型液晶层时的支撑体来作为应力显示部件，能 够在胆留醇型液晶层的制作中适当地选择支撑体的耐热性等特性，并且能够避免应力显示 部件的光学性质等受到支撑体的性质带来的影响。例如能够通过摩擦支撑体之后涂布包含 聚合性液晶化合物的组合物来实现理想的螺旋状的取向，但并不能在所有支撑体中获得充 分的取向。因此，在以可取向的支撑体制膜胆留醇型液晶层之后，将聚合性胆留醇型液晶层 粘贴或转印于适于应力测定的双折射性层，由此能够制作符合目的的应力显示部件。
[0168] 通过涂布方式或贴合方式在支撑体上层叠胆留醇型液晶层时，要求耐化学性，因 此可在支撑体表面层叠耐溶剂层。作为耐溶剂层，能够使用已知的材料，但为了兼作后述的 取向膜，优选为聚乙烯醇或乙二醇改性聚对苯二 甲酸乙二酯。
[0169] (取向层）
[0170] 本发明的应力显示部件可包含用于液晶化合物的取向的取向层。能够通过有机化 合物、聚合物（聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酯、多芳基化合物、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、无机化合物的倾斜蒸镀、具有微槽的层的形成、或基于 朗缪尔-布洛杰特法(LB膜)的有机化合物(例如，二十三烷酸、双十八烷基甲基氯化铵、硬脂 酸甲酯）的累积等方法设置取向层。而且，还已知有通过赋予电场、赋予磁场或光照射来产 生取向功能的取向层。这些当中，尤其优选通过聚合物的摩擦处理形成的取向层。摩擦处理 能够通过用纸、布沿恒定方向对聚合物层的表面摩擦多次来实施。
[0171] 取向层的厚度优选为0.01~5μπι，进一步优选为0.05~2μπι。
[0172] 也可不设置取向层而在支撑体的表面或已对支撑体进行摩擦处理的表面涂布液 晶组合物。
[0173](用于各层的粘结的粘结层）
[0174]从固化方式的观点出发，作为用于粘结应力显示部件中的各层的粘结剂，有热熔 型、热固化型、光固化型、反应固化型、无需固化的压敏粘结型，作为原材料，能够分别使用 丙烯酸酯类、氨基甲酸酯类、氨基甲酸酯丙烯酸酯类、环氧类、环氧丙烯酸酯类、聚烯烃类、 改性烯烃类、聚丙烯类、乙烯乙烯醇类、氯乙烯类、氯丁橡胶类、氰基丙烯酸酯类、聚酰胺类、 聚酰亚胺类、聚苯乙烯类、聚乙烯醇丁缩醛类等化合物。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，从光学透明性、耐热性观点出发，原材料优选使用丙烯酸酯类、 氨基甲酸酯丙烯酸酯类、环氧丙烯酸酯类等。
[0175](应力显示部件的制造）
[0176]构成本发明的应力显示部件的各层均能够通过卷对卷(Roll to Roll)制作，因此 本发明的应力显示部件的大面积量产较轻松。
[0177](应变测定方法）
[0178] 本发明的应力显示部件能够贴附于对象物来用于对象物的应变测定。照射包含选 择反射层的选择反射波长的波长的光，以肉眼或测定设备检测其反射光或透射光来测定应 变。另外，检测光优选为反射光。这是因为，利用透射光的检测仅限于对象物的选择反射层 的选择反射波长光的光透射率充分(50%以上、优选为90%以上）的情况，并且易受到粘结 层的光学特性或对象物的颜色等的影响。
[0179] 在利用第2方式的应力显示部件的应变测定中，以从光源侧成为圆偏振光分离层 (圆偏振光分离膜）、双折射性层、选择反射层的顺序的方式入射光即可。如上所述，本发明 的应力显示部件可具有圆偏振光分离层，也可另外使用圆偏振光分离膜，也可设为光源本 身能够照射圆偏振光。
[0180] 将应力显示部件贴附于对象物来进行对象物的应变测定时，第1方式的应力显示 部件从应力显示部件的两面中的任一面均能够进行测定，因此可将应力显示部件的两面中 的任一面贴附于对象物。能够从贴附有对象物的面的相反侧的应力显示部件的面侧(对象 物中贴附有应力显示部件的面侧)入射光，由此测定反射光。并且，对象物为透明体时，能够 从应力显示部件向对象物的贴附面侧(对象物中贴附有应力显示部件的面的相反的面侧） 进行测定，还能够从上述贴附面的相反侧入射光并从上述贴附面侧测定透射光，还能够从 上述贴附面侧入射光并从上述贴附面的相反侧测定反射光。
[0181] 将第2方式的应力显示部件贴附于物体(对象物)来测定物体的应变量时，以成为 双折射性层、选择反射层、对象物的顺序的方式将应力显示部件贴附于对象物。与第1方式 的应力显示部件相同，能够从贴附有对象物的面的相反侧的应力显示部件的面侧(对象物 中的贴附有应力显示部件的面侧)入射光，由此测定反射光。并且，对象物为透明体时，能够 从应力显示部件向对象物的贴附面侧(对象物中的贴附有应力显示部件的面的相反的面 侧)进行测定，还能够从上述贴附面的相反侧入射光并从上述贴附面侧测定透射光，还能够 从上述贴附面侧入射光并从上述贴附面的相反侧测定反射光。
[0182] 应变测定时，颜色根据测定角度发生变化而有可能产生测定误差。这是因为源自 胆甾醇型液晶层的反射波长具有角度依赖性。因此，通过使用视场角限制薄膜(棱镜膜或百 叶窗膜等)来限制视场角，由此还能够缩小测定误差。视场角限制薄膜可将单独的片材配置 于应力显示部件的表面来使用，或可设为层叠于应力显示部件的视觉辨认侧的最表面来构 成应力显示部件的层。
[0183] 应变测定时，作为光源，可使用太阳光或荧光灯、白炽灯等光的任一个。
[0184] 在利用第1的方式的应力显示部件的应变测定中，若将与选择反射层的选择反射 波长相同波长的光作为作为光源来进行测定，则无应力时，来自光源的光被反射，但若产生 应力而峰值波长位移，则反射率下降。由此，单一波长时，能够作为明暗来检测应力，2种以 上的波长时，被合成的光的显色发生变化，由此能够检测应力。该明暗的检测中，能够通过 使从光源照射的光的波长区域狭窄来提高灵敏度。尤其能够通过使从光源照射的光的波长 区域小于选择反射层的选择反射波长频带，提高灵敏度。换言之，来自光源的光的半值宽度 (能够从发光光谱等计算)优选小于能够从选择反射层的反射光谱计算出的选择反射光的 半值宽度。具体而言，来自光源的光的半值宽度优选为IOOnm以下，进一步优选为50nm以下。
[0185] 实施例
[0186] 以下，举出实施例对本发明进行进一步具体说明。以下的实施例所示的材料、试 药、物质量及其比例、操作等能够在不脱离本发明宗旨的范围内适当进行变更。因此，本发 明的范围并不受以下实施例的限定。
[0187](应力显示部件的评价方法）
[0188] 各实施例中使用的评价方法如下。
[0189] 将把应力显示部件贴附于测定应变的对象物的部件冲切成哑铃状，通过拉伸试验 机(Toyo Seiki Se i saku-sho，Ltd ·制造的 STR0NGRAPH-M1)以 5mm/分钟的速度施加 了拉伸 应力。
[0190] 应变量根据拉伸试验机中的应变测定对象物的伸长量计算。
[0191] 从应力显示部件的相对于选择反射层与遮光层相反的一侧的面照射光，并分别进 行如下测定，即，在实施例1~7中测定应力显示部件的反射波长变化，在实施例8~17、20、 21中测定应力显示部件的反射率的变化（明暗），在实施例18、19中测定2个选择反射波长的 反射率的变化引起的颜色变化。
[0192] 对应力显示部件进行从垂直方向的基于肉眼的测定及基于反射型分光装置 (Ocean Optics制造的USB2000+)的显微分光光谱测定，并进行评价。
[0193] 对基于肉眼的评价，能够明确地判别应力显示部件的选择反射光的颜色或明暗的 变化时评价为A，可稍微确认到变化时评价为B，无法判别时评价为C。同样地，对使用分光光 度计进行的评价，能够明确地判断选择反射光的波长位移或反射率的变化时评价为A，可稍 微确认到波长位移或反射率的变化时评价为B，在测定误差范围内无法判别时评价为C。
[0194] 对于薄膜的色调的均匀性，通过肉眼看不到颜色不均而均匀时评价为A，稍微出现 颜色不均而稍微不均匀时评价为B，由于出现成色或颜色不均等而色调不均匀时评价为C。
[0195] 将评价结果示于表1。
[0196] (实施例1~7)
[0197] <胆甾醇型液晶层用涂布液(Rl)的制备>
[0198] 混合下述化合物1、化合物2、氟类水平取向剂、手性试剂、聚合引发剂、溶剂甲乙 酮，从而制备了下述组成的涂布液。
[0199] ?下述化合物1(2官能)+下述化合物2(单官能）
[0200] (表1中记载的质量比） 100质量份 ?下述氟类水平取向剂1 0.1质量份 ?下述氟类水平取向剂2 0. 007质量份 ?下述右旋手性试剂LC756 (BASF公司制造） 6. 6质量份 ?聚合引发剂IRGACURE819 (BASF公司制造） 3质量份
[0201] *溶剂（甲乙酮） 溶质浓度成为30质量%的量
[0202] [化学式1]
[0203]
[0204] <选择反射层的形成>
[0205] 作为支撑体使用PET薄膜(无底涂层、FUJIFILM Corporation制造、厚度50μπι、大小 210mmX 300mm)，对PET薄膜的表面施以摩擦处理（人造纤维布、压力：0.1 kgf、转速： lOOOrpm、传送速度10m/min、次数:1次往返）。
[0206]接着，在上述PET薄膜的经摩擦的表面利用线棒以干燥后的膜的厚度成为5μπι的方 式在室温下涂布涂布液(Rl)。在室温下干燥30秒来去除溶剂之后，在90°C的气氛下加热2分 钟，之后以35°C进行保持来形成胆留醇型液晶相。接着，通过Fusion UV Systemes Inc制造 的无极灯"D灯泡"（90mW/cm)，以输出功率60%进行6~12秒的UV照射，由此使液晶化合物进 行聚合反应来固定胆留醇型液晶相，制作在PET薄膜上具有胆留醇型液晶层的薄膜，从而获 得实施例1~7的应力显示部件。测定实施例1~7的应力显示部件的透射光谱的结果，选择 反射波长为454nm〇
[0207] 作为应变测定的对象物准备黑色聚氯乙稀绝缘带(Nichiban Co. ,Ltd.制造的VT- 50)，在黑色聚氯乙烯绝缘带的粘合层面贴附应力显示部件的支撑体侧。黑色聚氯乙烯绝缘 带作为遮光层发挥作用，因此未在应力显示部件上层叠遮光层。
[0208] (实施例8~10)
[0209] <胆甾醇型液晶层用涂布液(R2)的制备>
[0210] 混合下述化合物1、化合物2、氟类水平取向剂、手性试剂、聚合引发剂、溶剂甲乙 酮，从而制备了下述组成的涂布液。
[0211] ?化合物I 80质量份 ?化合物2 20质量份 ?氟类水平取向剂1 0. 1质量份 ?氟类水平取向剂2 0. Q07质量份 ?右旋手性试剂LC7§6 (BASF公司制造） 6. 6质量份 ?聚合引发剂]：RGACURE819 (BASF公司制造） 3质量份 ?溶剂（甲乙酮） 溶质浓度成为30质量%的量
[0212] <取向层用涂布液(Hl)的制备>
[0213] 制备了如下所示的组成的取向层用涂布液。
[0214] ?改性聚乙烯醇PVA203 (KURARAY CD. , LTD.制造） 10质量份 ?戊二醛 0. 5质量份 ?水 371质量份 ?甲醇 119质量份
[0215] <遮光层用涂布液(BI)的制备>
[0216] 首先制备了如下组成的颜料分散物(K1)、粘合剂1、单体1、表面活性剂1。
[0217]顔料分散物(Kl)
[0218] ?碳黑（Daicel-Evonik Ltd. Nipex35) 13. 1 质量％ ?下述分散剤I 0，65质量％ -聚合物1 (甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=72/28摩尔比的无规共聚物、 重均分子量3, 7万） 6. 72质量％ ?丙二醇单甲基醚乙酸酯 79. .53质量％
[0221]粘合剂1
[0222] ?聚合物2(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸= 78/22摩尔比的无规共聚物、重均分子 量3.8万） 27质量％
[0223] ?丙二醇单甲基醚乙酸酯 73质量％
[0224] 单体 1
[0225] ?季戊四醇四丙烯酸酯 75质量％
[0226] · (Shin-Nakamura Chemical Co. ,Ltd.制造 NK酯A-TMMT)
[0227] ?甲乙酮 25质量％
[0228] 表面活性剂1
[0229] ?下述化合物3 30质量％
[0230] ?甲乙酮 70质量％
[0233] 接着，使用颜料分散物(K1)、粘合剂1、单体1、表面活性剂1制备了下述组成的遮光 层用涂布液。
[0234] ?顔料分散物α?) 29. 2质量％ ?丙二醇单甲基醚乙酸酯 8. 0质量％
[0235] ?甲乙酮 32. 3质量％ ?环己酮 8, 5质量％ ?粘合剂1 15.1质量％ ?吩噻嗪 0.01质量1 ?单休1 6. 3质暈％ 双（二氣甲基) -6-[4' - 双（.乙.氧基冰片基甲基)：氛基-溴苯基]-S-三嗪 0.2质量％ ?表面活性剂1 0. 1质暈％
[0236] <支撑体>
[0237] 作为兼作双折射性层的支撑体，实施例8中使用了聚丙烯薄膜(Τ0Υ0Β0 CO.，LTD. 制造 Pl 128、厚度60μL?、大小210mmX 300mm)，实施例9中使用了聚对苯二甲酸乙二酯薄膜 (FUJIFILM Corporation制造、厚度50μηι、大小210mmX300mm)，实施例10中使用了 聚碳酸酯 薄膜（International Chemical Company Ltd.制造 AA-50、厚度 50μηι、大小 210mmX300mm)〇 以相位差测定装置(JASCO Corporation制造椭圆偏振光谱仪M-220)测定的各支撑体的光 弹性系数如表1所示。
[0238] <选择反射层的形成>
[0239] 在支撑体的单面进行等离子体处理（Sekisui Chemical Company,Limited制造的 常压等离子体表面处理装置、处理量:28.4kJ/m2)，在等离子体处理面上利用线棒以干燥后 的膜厚成为I.Oym的方式涂布取向层用涂布液(Hl)。对取向层实施摩擦处理(人造纤维布、 压力:0.1 kgf、转速：lOOOrpm、传送速度10m/min、次数：1往返）。接着，在已实施摩擦处理的 取向层表面利用线棒以干燥后的膜的厚度成为5μπι的方式在室温下涂布上述涂布液(Rl)。 在室温下将涂布层干燥30秒来去除溶剂之后，在90°C的气氛下加热2分钟，之后以35°C进行 保持来形成胆留醇型液晶相。接着，通过Fusion UV Systemes Inc制造的无极灯"D灯泡" (90mW/cm)，以输出功率60%进行6~12秒的UV照射，由此使液晶化合物进行聚合反应来固 定胆留醇型液晶相，从而制造在聚丙烯薄膜上具有胆留醇型液晶层的薄膜(F1)。
[0240] <遮光层的层叠>
[0241]在薄膜(Fl)的胆甾醇型液晶层上，利用线棒以干燥后的膜的厚度成为Ι.?μπι的方 式涂布遮光层用涂布液(BI)。接着，以100°C干燥2分钟来去除溶剂之后，接着通过Fusion UV Systemes Inc制造的无极灯"D灯泡"（90mW/cm)，以输出功率60%进行6~12秒的UV照 射，并层叠光学浓度2.0的遮光层，从而获得实施例8~10的应力显示部件。
[0242] <向对象物的贴附>
[0243] 作为应变测定的对象物，使用聚酯薄膜(Toray Industries，Inc .制造的全视镜 500-H10、厚度480μηι)，利用粘结材（Kyowa Electronic Instruments Co. ,Ltd.制造、CC-36)将实施例8~10的应力显示部件的遮光层贴附于聚酯薄膜。
[0244] <应力引起的选择反射波长的反射率变化的测定>
[0245]为了将光源设为圆偏振光，将圆偏振光薄膜（MeCan Imaging . inc .制造的 TCPL200)配置于实施例8~10的应力显示部件的支撑体面上，隔着圆偏振光薄膜对应力显 示部件照射昼光色荧光灯(Hitachi，Ltd. FLR40SW/M-B)的光，从而测定应力引起的选择反 射波长的反射率变化。
[0246] (实施例11~13)
[0247] 实施例8~10中，利用粘结剂（Kyowa Electronic Instruments Co · ,Ltd·制造的 CC-36)将在反射率变化测定中使用的圆偏振光薄膜层叠于应力显示部件的支撑体面上来 作为应力显示部件的一部分，除此以外，分别与实施例8~10同样地制作了实施例11~13的 应力显示部件。与实施例8~10同样地将应力显示部件贴附于聚酯薄膜，从而测定应力引起 的选择反射波长的反射率变化。
[0248](实施例 14)
[0249] 作为支撑体，代替聚碳酸酯薄膜而使用圆偏振滤光器(MeCan Imaging, inc.制造 的TCPL200)，与实施例10的胆留醇型液晶层同样地在圆偏振滤光器的λ/4相位差层上形成 取向层、胆留醇型液晶层，而且与实施例10的遮光层同样地形成遮光层来制作了实施例14 的应力显示部件。从圆偏振滤光器的线性偏振光层侧照射昼光色荧光灯的光来测定反射率 变化。
[0250](实施例15~17)
[0251]实施例8~10中，在与支撑体的层叠有取向层、胆留醇型液晶层及遮光层的面相反 侧的面也同样层叠取向层及胆留醇型液晶层，由此分别制作了实施例15~17的应力显示部 件。与实施例8~10同样地将应力显示部件贴附于聚酯薄膜，不使用圆偏振滤光器而照射昼 光色荧光灯(Hi tachi，LtcL FLR40SW/M-B)的光。
[0252](实施例 18)
[0253]在实施例17中制作的胆留醇型液晶层上，利用胆留醇型液晶层用涂布液(R2)中右 旋手性试剂的组成为6.1质量份的涂布液层叠了追加的胆留醇型液晶层，除此以外，与实施 例17同样地制作了实施例18的应力显示部件。2层胆留醇型液晶层的选择反射波长分别为 454nm及503nm〇 [0 254](实施例 19)
[0255]实施例17中，在胆留醇型液晶层上，利用胆留醇型液晶层用涂布液(R2)中右旋手 性试剂的组成为5.1质量份的涂布液层叠了追加的胆留醇型液晶层，除此以外，与实施例17 同样地制作了实施例19的应力显示部件。2层胆留醇型液晶层的选择反射波长分别为454nm 及595nm〇
[0256](实施例 20)
[0257] 实施例17中，在胆留醇型液晶层上，利用胆留醇型液晶层用涂布液(R2)中右旋手 性试剂的组成为3.8质量份的涂布液层叠了追加的胆留醇型液晶层，除此以外，与实施例17 同样地制作了实施例20的应力显示部件。2层胆留醇型液晶层的选择反射波长分别为454nm 及694nm。
[0258] (实施例2I)
[0259] 将聚碳酸酯薄膜的卷（International Chemical Company Ltd.制造的AA-50、厚 度50μπι、宽度300mm、长度1000m)用作支撑体，通过利用棒涂布机的涂布以与实施例10相同 的组成及方法连续层叠取向层、胆留醇型液晶层、遮光层，以Roll to Roll制作了实施例21 的应力显示部件。使用该应力显示部件实施了与实施例10相同的测定。
[0260] (实施例22)
[0261 ]使用粘结剂（Kyowa Electronic Instruments Co · ,Ltd·制造的CC-36)将在实施 例9中制作的应力显示部件的胆甾醇型液晶层贴附于聚碳酸酯（International Chemical Company Ltd.制造的AA-50、厚度50μπι)，放置24小时之后剥离应力显不部件的聚对苯二甲 酸乙二酯基材，由此制作了聚碳酸酯基材的应力显示部件。使用该应力显示部件实施了与 实施例10相同的测定。
[0262] (比较例1)
[0263] 根据日本专利公开2006-28202号公报的实施例3中记载的方法，以100mm X IOOmrn 的大小制作应力显示部件的结果，面内出现较大的颜色不均，未能制作出均匀的应力显示 部件。并且，用于使单分散粒子自组织化的干燥工序及聚二甲基硅氧烷的固化工序中分别 花费了 1天左右。
[0264] (比较例2)
[0265] 代替胆甾醇型液晶层用涂布液而使用下述组合物，并以与实施例1相同的工序制 作了应力显示部件，但颜色根据温度而发生变化，并不适于用作应力显示部件。
[0266] ?胆甾醇油烯基碳酸酯 55质量％
[0267] ?胆甾醇氯化物 31质量％
[0268] ?胆留醇4-n-丁氧基苯基碳酸酯 14质量％
[0271] 符号说明
[0272] 卜选择反射层，2-双折射性层，3-支撑体，4-圆偏振光分离层(胆留醇型液晶层）， 5-线性偏振光分离层，6_λ/4相位差层，7-遮光层，8-粘结层。
【主权项】
1. 一种应力显示部件， 所述应力显示部件包含选择反射层， 所述选择反射层包含1层以上的通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获 得的胆留醇型液晶层， 所述选择反射层为通过选择反射波长选择性地反射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光的 任一个旋向的圆偏振光的层。2. 根据权利要求1所述的应力显示部件，聚合性液晶化合物包含具有2个以上的聚合性 基的多官能性液晶化合物及仅具有1个聚合性基的单官能性液晶化合物，所述多官能性液 晶化合物与所述单官能性液晶化合物的质量比例为30/70~99/1。3. 根据权利要求1或2所述的应力显示部件， 所述应力显示部件还包含双折射性层，所述双折射性层为若施以应力则双折射性发生 变化的层。4. 根据权利要求3所述的应力显示部件，其中， 双折射性层的以单位Pa<表示的光弹性系数的绝对值为20ΧΠΓ12以上且1ΧΠΓ6以下。5. 根据权利要求3或4所述的应力显示部件，其还包含圆偏振光分离层，所述圆偏振光 分离层为在包含所述选择反射波长的波长区域中选择性地透射圆偏振光的层。6. 根据权利要求5所述的应力显示部件，其中， 所述圆偏振光分离层所透射的圆偏振光的旋向与所述选择反射层选择性地反射的圆 偏振光的旋向相同。7. 根据权利要求5所述的应力显示部件，其中， 所述圆偏振光分离层所透射的圆偏振光的旋向与所述选择反射层选择性地反射的圆 偏振光的旋向相反。8. 根据权利要求5~7中任一项所述的应力显示部件，其依次包含所述选择反射层、所 述双折射性层、所述圆偏振光分离层。9. 根据权利要求5~8中任一项所述的应力显示部件，其中， 所述圆偏振光分离层为具有包含线性偏振光分离层及λ/4相位差层的层叠体的层。10. 根据权利要求9所述的应力显示部件，其中， 所述λ/4相位差层的以单位Pa<表示的光弹性系数的绝对值为20X1(Γ12以上且1X1(Γ6 以下。11. 根据权利要求5~8中任一项所述的应力显示部件，其中， 所述圆偏振光分离层包含通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获得的 胆甾醇型液晶层。12. 根据权利要求11所述的应力显示部件，其中， 所述选择反射层中包含的一层以上的胆留醇型液晶层的螺旋间距与所述圆偏振光分 离层中包含的一层以上的胆留醇型液晶层的螺旋间距相同。13. 根据权利要求3~12中任一项所述的应力显示部件，其中， 所述选择反射层包含2层以上的通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获 得的胆留醇型液晶层，所述2层以上的胆留醇型液晶层的螺旋间距不同。14. 根据权利要求13所述的应力显示部件，其中， 所述2层以上的胆留醇型液晶层选择性地反射圆偏振光的峰值波长之差为50nm以上。15. 根据权利要求1~14中任一项所述的应力显示部件，其为ΙΟΟΟμπι以下的膜厚的薄 膜。16. 根据权利要求1~15中任一项所述的应力显示部件， 所述应力显示部件在最外层包含粘结层。17. 根据权利要求1~16中任一项所述的应力显示部件，其包含遮光层。18. -种对象物的应变测定方法，其包含： 将权利要求1~17中任一项所述的应力显示部件粘结在所述对象物的工序;及 测定对所述应力显示部件照射包含所述选择反射波长的波长区域的光来获得的反射 光或透射光的工序。19. 一种对象物的应变测定方法，其包含： 依次配置权利要求1~16中任一项所述的应力显示部件、遮光薄膜及所述对象物来粘 结所述应力显示部件、所述遮光薄膜及所述对象物的工序;及 测定对所述应力显示部件照射光来获得的反射光的工序。20. -种对象物的应变测定方法，其包含： 将权利要求3~14中任一项所述的应力显示部件粘结在所述对象物的工序;及 测定对所述应力显示部件照射包含所述选择反射波长的波长区域的圆偏振光来获得 的反射光的工序。21. -种对象物的应变测定方法，其包含： 将权利要求1~17中任一项所述的应力显示部件粘结在所述对象物的工序;及 测定对所述应力显示部件照射光来获得的反射光或透射光的工序， 所照射的所述光的峰值波长在所述选择反射层选择性地反射光的波长区域内，所照射 的所述光的波长区域小于所述选择反射层选择性地反射光的波长区域。22. 根据权利要求18~21中任一项所述的应变测定方法，其中， 隔着视场角限制薄膜进行所述测定。
【专利摘要】根据本发明提供一种应力显示部件、或还包含双折射性层及任意的圆偏振光分离层的上述应力显示部件、及利用上述任一应力显示部件来进行的应变测定方法，所述应力显示部件包含选择反射层，上述选择反射层包含通过包含聚合性液晶化合物的液晶组合物的固化来获得的胆甾醇型液晶层，上述选择反射层为在特定的波长区域选择性地反射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光的任一个旋向的圆偏振光的层。通过本发明的应力显示部件，能够廉价地测定并可视化在大面积的对象物中产生的应变，并且进行高测定精度的应变测定。
【IPC分类】G02F1/13, G01L1/00, G02B5/30, G01B11/16, G01L1/24
【公开号】CN105492938
【申请号】CN201480047602
【发明人】林卓弘, 保土泽善仁
【申请人】富士胶片株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月29日
【公告号】US20160169664, WO2015030176A1
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