(57)【要約】【課題】  応力発光材料の含有量を過剰に増やすことなく、応力発光強度がより高い応力発光性樹脂組成物を提供すること。【解決手段】  応力発光材料と、無機化合物と、合成樹脂とを含む応力発光性樹脂組成物であって、上記応力発光材料の平均粒子径が、上記無機化合物の平均粒子径より大きく、上記無機化合物の屈折率が１．３５〜１．９０であることを特徴とする応力発光性樹脂組成物。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
応力発光材料と、無機化合物と、合成樹脂とを含む応力発光性樹脂組成物であって、
前記応力発光材料の平均粒子径が、前記無機化合物の平均粒子径より大きく、
前記無機化合物の屈折率が１．３５〜１．９０であることを特徴とする応力発光性樹脂組成物。
【請求項２】
前記応力発光性樹脂組成物中に含まれる前記応力発光材料と前記無機化合物との合計量が、前記合成樹脂１００重量部に対して２５０重量部以上であり、かつ、
前記応力発光材料と前記無機化合物との重量比が、応力発光材料／無機化合物＝２／１〜９／１である請求項１に記載の応力発光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記応力発光材料が、ユーロピウム賦活アルミン酸ストロンチウムである請求項１又は２に記載の応力発光性樹脂組成物。
【請求項４】
前記無機化合物が、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、二酸化ケイ素、硫酸バリウム及び酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも一種である請求項１〜３のいずれかに記載の応力発光性樹脂組成物。
【請求項５】
前記無機化合物の平均粒子径が、０．４μｍ〜１．５μｍである請求項１〜４のいずれかに記載の応力発光性樹脂組成物。
【請求項６】
前記無機化合物の屈折率が、１．３５〜１．８０である請求項１〜５のいずれかに記載の応力発光性樹脂組成物。
【請求項７】
前記合成樹脂が、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂及びこれらの変性物から選択される少なくとも一種である請求項１〜６のいずれかに記載の応力発光性樹脂組成物。
【請求項８】
前記合成樹脂を常温硬化させた場合の鉛筆硬度が２Ｈ〜４Ｈである請求項１〜７のいずれかに記載の応力発光性樹脂組成物。
【請求項９】
応力発光材料と合成樹脂とを含む応力発光性樹脂組成物に、無機化合物を添加することによって、応力発光性樹脂組成物の応力発光強度を増加させる方法であって、前記応力発光材料としてその平均粒子径が前記無機化合物の平均粒子径より大きいものを使用し、前記無機化合物として屈折率が１．３５〜１．９０であるものを使用することを特徴とする、応力発光性樹脂組成物の応力発光強度増加方法。
【請求項１０】
前記応力発光材料、前記合成樹脂及び前記無機化合物を一度に混合して応力発光性樹脂組成物を調製する請求項９に記載の応力発光強度増加方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、応力発光性樹脂組成物及び応力発光性樹脂組成物の応力発光強度増加方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物質が外部からの刺激を与えられることによって、室温付近で可視光を発する発光材料が知られている。なかでも外部から印加された力（圧縮、変位、摩擦、衝撃など）の力学的刺激を受けて発光する材料を応力発光材料という。
【０００３】
このような応力発光材料の用途として、応力発光材料を含む組成物をコンクリート構造物に塗布することで、コンクリート構造物に発生した異常な変状や亀裂を感知し、コンクリート構造物の破壊を未然に防ぐという用途が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、応力発光材料の発光強度を向上させる方法として、応力発光材料を含有する接合材よりも高い弾性率の粒子を配合する技術が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１５５０６２号公報
【特許文献２】特開２００７−０５５１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１において提案される用途では、構造物に加わる応力が小さい場合であっても応力発光材料が発光することができれば、構造物に発生した異常を早期に検出することが可能となって構造物の破壊を未然に防ぐことができる点で特に有効である。そのため、応力発光材料の発光強度を高くするための改良が特に求められていたが、特許文献２に記載されているような技術では発光強度を高くするには不充分であり、応力発光強度のさらなる向上が可能な技術が要求されていた。
【０００７】
応力発光材料を含む組成物の応力発光強度を向上させるためには、応力発光材料の含有量を増やすことが有効である。
但し、応力発光材料は比較的高価な材料からなり、塗料等に使用する場合は組成物を広範囲に塗布する必要があるため、塗料の実用的なコストを踏まえると、応力発光材料の含有量を過剰に増やさないことが望まれている。
【０００８】
このような状況を踏まえ、本発明は、応力発光材料の含有量を過剰に増やすことなく、応力発光強度がより高い応力発光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、応力発光材料に無機化合物を加えて、さらに、無機化合物の平均粒子径及び屈折率を所定の範囲に定めることによって、応力発光材料の含有量を過剰に増やすことなく、応力発光強度を高くすることができることを見出し、本発明に想到した。
【００１０】
すなわち、本発明の応力発光性樹脂組成物は、
応力発光材料と、無機化合物と、合成樹脂とを含む応力発光性樹脂組成物であって、
上記応力発光材料の平均粒子径が、上記無機化合物の平均粒子径より大きく、
上記無機化合物の屈折率が１．３５〜１．９０であることを特徴とする。
【００１１】
応力発光材料は、応力発光材料の粒子と他の粒子が接触することによって発光する。発光する応力発光材料の粒子が接触する相手方の粒子は応力発光材料の粒子であってもよいし、応力発光材料でない他の粒子であってもよい。中でも、応力発光材料の量を一定量とした場合に、安価な上記所定の無機化合物を追加することによって発光強度を向上させることができ、その結果、応力発光材料を大量に配合した場合と同程度の強さの発光を生じさせることができる。
【００１２】
無機化合物を配合する場合に、応力発光材料の平均粒子径よりも小さい平均粒子径の無機化合物を配合することが、大きな応力発光強度を得るために有効であることを本発明者らは見出した。そのため、本発明の応力発光性樹脂組成物では応力発光材料の平均粒子径が、無機化合物の平均粒子径より大きくなっている。
さらに、無機化合物が光を阻害する材料であると、取り出せる光の強度が減少して強い応力発光強度を得ることができないため、無機化合物の屈折率を１．３５〜１．９０の範囲内に定めている。無機化合物の屈折率が１．９０以下であると応力発光材料から発せられた光が応力発光性樹脂組成物の外に出ることが阻害されずに大きな応力発光強度を得ることができる。また、屈折率が１．３５未満である実用上使用可能な無機化合物は考えにくい。
【００１３】
本発明の応力発光性樹脂組成物においては、上記応力発光性樹脂組成物中に含まれる上記応力発光材料と上記無機化合物との合計量が、上記合成樹脂１００重量部に対して２５０重量部以上であり、かつ、上記応力発光材料と上記無機化合物との重量比が、応力発光材料／無機化合物＝２／１〜９／１であることが好ましい。
【００１４】
より大きな応力発光強度を得るために必要な、応力発光性樹脂組成物中に含まれる応力発光材料と無機化合物との量の合計量の下限値が合成樹脂１００重量部に対して２５０重量部である。これだけの量の応力発光材料及び無機化合物を配合して、応力発光材料と無機化合物の重量比を好ましい範囲である応力発光材料／無機化合物＝２／１〜９／１の範囲内に定めることによって、より大きな応力発光強度を得ることができる。
【００１５】
本発明の応力発光性樹脂組成物においては、上記応力発光材料が、ユーロピウム賦活アルミン酸ストロンチウム（以下、ユーロピウム賦活アルミン酸ストロンチウムをＳＡＯとも呼ぶ）であることが好ましい。
ユーロピウム賦活アルミン酸ストロンチウムは応力発光強度が高い物質であるため応力発光性樹脂組成物に使用する物質として適している。
【００１６】
本発明の応力発光性樹脂組成物においては、上記無機化合物が、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、二酸化ケイ素、硫酸バリウム及び酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。
これらの無機化合物は、屈折率が高くなく、応力発光材料に比べて安価であるため、これらの無機化合物は、コストの増大を抑えつつ、応力発光強度がより高い応力発光性樹脂組成物を提供するために適している。
【００１７】
本発明の応力発光性樹脂組成物においては、上記無機化合物の平均粒子径が、０．４μｍ〜１．５μｍであることが好ましい。
無機化合物の平均粒子径が０．４μｍ〜１．５μｍであると、応力発光材料と無機化合物の接触によって応力発光材料が受ける力が充分に大きくなるので、応力発光強度を充分に強くすることができる。
【００１８】
本発明の応力発光性樹脂組成物においては、上記無機化合物の屈折率が、１．３５〜１．８０であることが好ましい。
無機化合物の屈折率が上記範囲内であると、応力発光強度をより高くすることができる。
【００１９】
本発明の応力発光性樹脂組成物においては、上記合成樹脂が、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂及びこれらの変性物から選択される少なくとも一種であることが好ましい。
合成樹脂がこれらの樹脂からなると、応力発光強度に優れ、塗布に適した樹脂組成物となるので、応力発光性樹脂組成物を構造物に塗布することで構造物に加わっている負荷の程度の判定を容易に行うことができる。
【００２０】
本発明の応力発光性樹脂組成物においては、上記合成樹脂を常温硬化させた場合の鉛筆硬度が２Ｈ〜４Ｈであることが好ましい。
硬化させた合成樹脂の鉛筆硬度が高いと、一般的に応力発光強度は高くなる傾向にあり、応力発光性樹脂組成物に無機化合物を配合した効果が表れにくい場合がある。一方、合成樹脂の鉛筆硬度が２Ｈ〜４Ｈ程度でありそれほど高くない場合には、応力発光性樹脂組成物に無機化合物を配合することによる応力発光強度の増加の効果が表れやすくなる。
また、応力発光性樹脂組成物を大型の構造物に塗布する用途を考えると、塗布後に加熱するような硬化方式であると実際には使用することが難しいので、常温硬化した場合の鉛筆硬度を考えることが好ましい。
【００２１】
本発明の応力発光性樹脂組成物の応力発光強度増加方法は、応力発光材料と合成樹脂とを含む応力発光性樹脂組成物に、無機化合物を添加することによって、応力発光性樹脂組成物の応力発光強度を増加させる方法であって、上記応力発光材料としてその平均粒子径が上記無機化合物の平均粒子径より大きいものを使用し、上記無機化合物として屈折率が１．３５〜１．９０であるものを使用することを特徴とする。
【００２２】
応力発光材料と合成樹脂とを含む応力発光性樹脂組成物に、平均粒子径及び屈折率が所定の範囲内に定められた無機化合物を添加すると、無機化合物を含まない応力発光性樹脂組成物と比べて、応力発光性樹脂組成物の応力発光強度を増加させることができる。
この方法であると、高価な材料である応力発光材料の含有量を過剰に増やすことなく、応力発光性樹脂組成物の応力発光強度を高くすることができる。
【００２３】
本発明の応力発光性樹脂組成物の応力発光強度増加方法では、上記応力発光材料、上記合成樹脂及び上記無機化合物を一度に混合して応力発光性樹脂組成物を調製してもよい。
応力発光材料と合成樹脂とを含む応力発光性樹脂組成物に無機化合物を添加するといっても、応力発光材料と合成樹脂を先に混合して後に無機化合物を添加するという工程に限定されるわけではない。応力発光材料、合成樹脂及び無機化合物を混合した混合物としての応力発光性樹脂組成物を得ることができればよいので、応力発光材料、合成樹脂及び無機化合物を一度に混合して応力発光性樹脂組成物を調製してもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の応力発光性樹脂組成物によると、応力発光材料の含有量を過剰に増やすことなく、応力発光強度がより高い応力発光性樹脂組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の応力発光性樹脂組成物について説明する。
本発明の応力発光性樹脂組成物は、
応力発光材料と、無機化合物と、合成樹脂とを含む応力発光性樹脂組成物であって、
上記応力発光材料の平均粒子径が、上記無機化合物の平均粒子径より大きく、
上記無機化合物の屈折率が１．３５〜１．９０であることを特徴とする。
【００２６】
＜応力発光材料＞
本発明の応力発光性樹脂組成物において好ましく使用することができる応力発光材料につき、以下に説明する。
この応力発光材料は、ユーロピウム賦活アルミン酸ストロンチウム系応力発光材料等の、アルミン酸ストロンチウムを母体とする応力発光材料であることが好ましい。
【００２７】
アルミン酸ストロンチウムは、一般的にＳｒｘＡｌｙＯｚ（０＜ｘ、０＜ｙ、０＜ｚ）で表される化合物である。特に限定されないが、アルミン酸ストロンチウムの具体例としては、ＳｒＡｌ２Ｏ４、ＳｒＡｌ４Ｏ７、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５、ＳｒＡｌ１２Ｏ１９、Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６等の種々の化合物が知られている。
【００２８】
上記アルミン酸ストロンチウムは、θアルミナ、κアルミナ、δアルミナ、ηアルミナ、χアルミナ、γアルミナ、及びρアルミナから選択される少なくとも１種のアルミナを含有するアルミナ原料又は水酸化アルミニウムと、ストロンチウム源とから合成されたものであるのが好ましい。通常「アルミナ」といえば安価で汎用のαアルミナを指す場合が多いが、θアルミナなどのいわゆる活性アルミナ、又は水酸化アルミニウムを原料として用いれば、αアルミナを用いた場合よりも高い発光強度を達成できるためである。
【００２９】
賦活剤としては、ユーロピウム（Ｅｕ）イオンを含有することが好ましい。上記応力発光材料中に含まれるＥｕイオンの量は特に限定されないが、アルミン酸ストロンチウム１モル当たり、０．０００１〜０．０１モル、好ましくは０．０００５〜０．０１モル、より好ましくは０．０００５〜０．００５モルである。Ｅｕイオンの量が少なすぎると十分な発光強度を達成することができず、また多すぎても発光強度は飽和する一方で、別の物性にも影響をおよぼすことがある。
【００３０】
応力発光材料は、さらに共賦活剤を含んでもよい。共賦活剤としては、特に限定されないが、Ｅｕ以外の希土類元素の化合物又はイオンが挙げられる。上記Ｅｕ以外の希土類元素の例としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等から選択される１種以上の元素が挙げられる。これらはイオン半径や価数の異なる元素で置換することにより格子欠陥が形成され、結晶構造がより歪みやすくなる結果、応力発光能が向上するため好ましい。中でも特にＮｄ、Ｄｙ、Ｈｏを共賦活剤とした場合には高い発光輝度が得られる点で好ましい。
また、上記希土類元素の化合物としては、上記元素の炭酸塩、酸化物、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩等が挙げられる。
【００３１】
また、応力発光材料を製造するために使用する組成物である応力発光材料用原料組成物には、さらに、粒子の分散性を高めるための分散剤が添加されていてもよい。分散剤の例としては、特に限定されないが、アニオン系界面活性剤やノニオン系界面活性剤が用いられる。アニオン系界面活性剤としては、ポリカルボン酸アンモニウム、ポリカルボン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム等が挙げられ、ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンモノ脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノ脂肪酸エステル等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３２】
また、応力発光材料用原料組成物には、さらに、粒子の結晶性を高めるためにフラックス成分が添加されていても良い。上記フラックス成分としては、特に限定されないが、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、臭化アンモニウム、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸アンモニウム、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム等の化合物が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３３】
また、応力発光材料の表面をシランカップリング剤で被覆して、熱処理を行うことによって、耐水性を高めた応力発光材料であってもよい。
上記シランカップリング剤は、トリアルコキシシランを含むことが好ましい。
また、上記トリアルコキシシランのアルコキシ基以外の置換基は、炭素数３以上の炭化水素基であることが好ましい。
上記のようなシランカップリング剤によると、アルコキシ基以外の置換基の構造により疎水性を高めることができるため、さらに耐水性に優れた応力発光材料として使用することができる。
【００３４】
また、上記シランカップリング剤は、フルオロアルキル基を有するシランカップリング剤であることが好ましい。
シランカップリング剤がフルオロアルキル基を有すると、疎水性を高めることができるため、さらに耐水性に優れた応力発光材料として使用することができる。
【００３５】
また、上記シランカップリング剤は、３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシランであることが好ましい。
３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシランを用いると、特に耐水性に優れた応力発光材料として使用することができる。
【００３６】
また、応力発光材料とリン酸化合物を混合してスラリーを作製し、粉砕することにより、応力発光材料の表面をリン酸化合物により改質してなる、表面処理層を有する応力発光材料であってもよい。
このような表面処理層を有する応力発光材料も、充分な耐水性を有する応力発光材料になるため好ましい。
【００３７】
リン酸化合物は特に規定されず、無機リン酸塩、有機リン酸塩ともに使用が可能である。その中では水溶性塩（リン酸も含む）が好ましく、具体的には、リン酸アンモニウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、ポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、及びリン酸からなる群から選択された少なくとも１種であることが好ましい。
【００３８】
＜応力発光材料の製造方法＞
応力発光材料の製造方法は特に限定されるものではない。応力発光材料がユーロピウム賦活アルミン酸ストロンチウム系応力発光材料である場合には、アルミナ又は水酸化アルミニウムとストロンチウム化合物とユーロピウム化合物を反応させることにより得ることができる。
ストロンチウム化合物の例としては、特に限定されないが、炭酸ストロンチウム、酸化ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、ハロゲン化ストロンチウム（塩化ストロンチウム等）、硫酸ストロンチウム、硝酸ストロンチウム、リン酸水素ストロンチウム等が挙げられる。
ユーロピウム化合物としては特に限定されず、例えば炭酸ユーロピウム、酸化ユーロピウム、塩化ユーロピウム、硫酸ユーロピウム、硝酸ユーロピウム、酢酸ユーロピウムなどが挙げられる。
【００３９】
応力発光材料用原料組成物には、上述した共賦活剤、分散剤、フラックス成分を添加してもよく、これらの成分を混合し、焼成することによって応力発光材料が得られる。
【００４０】
上記成分の混合手段は特に限定されず、公知の混合手段を用いることができる。中でも、混合を効率良く行なうために粉砕媒体撹拌型粉砕機を備えた反応容器内で、分散媒（例えば水など）の存在下、湿式混合を行うのが好ましい。ここで、粉砕媒体撹拌型粉砕機とは、粉砕容器内に粉砕媒体を投入し、被粉砕物とともに、粉砕容器を揺動、回転（自転又は公転）させて撹拌するか、粉砕媒体を撹拌部で直接撹拌して、粉砕を行う粉砕機をいう。粉砕媒体撹拌型粉砕機の例としては、特に限定されないが、遊星ミル、ビーズミル、及び振動ミルからなる群から選択されるいずれか１種であるのが好ましい。なかでも、自転、公転を伴う遊星ミルが特に好ましい。湿式混合後、分散媒を除去して乾燥することにより、応力発光材料用原料組成物となる。
【００４１】
さらに、応力発光材料用原料組成物を焼成することにより応力発光材料が得られる。焼成条件は特に限定されず、一般的な焼成方法に従って実施できる。例えば得られた応力発光材料用原料組成物を、焼成（例えば１０００℃以上、還元雰囲気下で焼成）し、必要に応じて粉砕・整粒等を行なうことで、応力発光材料が得られる。
【００４２】
応力発光材料は、様々な環境下において、物理的かつ化学的に比較的安定であり、そして、機械的な外力を加えて変形させることによって、格子欠陥又は格子欠陥と発光中心のキャリアが励起されて、基底に戻る場合に発光する。
【００４３】
＜無機化合物＞
本発明の応力発光性樹脂組成物において使用することができる無機化合物は、その屈折率が１．３５〜１．９０である無機化合物である。
屈折率がこの範囲であると、応力発光材料から発せられた光が応力発光性樹脂組成物の外に出ることが阻害されず、取り出せる光の強度を強くすることができる。また、無機化合物の屈折率が１．３５〜１．８０であることがより好ましい。
本明細書における無機化合物の屈折率は、波長５８９．３ｎｍの光の屈折率として定める。
【００４４】
無機化合物の好ましい例としては、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、二酸化ケイ素、硫酸バリウム及び酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも一種が挙げられる。より好ましくは、二酸化ケイ素（シリカ）である。
これらの無機化合物の屈折率は下記のとおりである。
フッ化マグネシウム：１．３８
フッ化カルシウム：１．４０
二酸化ケイ素（シリカ）：１．４６
硫酸バリウム：１．６４
酸化アルミニウム（アルミナ）：１．７６
【００４５】
＜応力発光材料及び無機化合物の平均粒子径＞
本発明の応力発光性樹脂組成物では、応力発光材料の平均粒子径が、無機化合物の平均粒子径より大きくなっている。本明細書において応力発光材料の平均粒子径及び無機化合物の平均粒子径は、レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置ＭＴ３３００ＥＸ（マイクロトラック・ベル製）を用いて測定することができる。
また、応力発光材料の平均粒子径と、無機化合物の平均粒子径との比が、応力発光材料／無機化合物＝４．８／１〜１．３／１であることが好ましい。
【００４６】
応力発光材料の平均粒子径の好ましい下限値は１．５μｍであり、より好ましい下限値は１．９μｍである。応力発光材料の平均粒子径の好ましい上限値は１０μｍであり、より好ましい上限値は７μｍである。応力発光材料の平均粒子径が１．５μｍより小さくなると、応力発光強度が低下する傾向にある。一般的に、応力発光材料の平均粒子径が大きくなれば応力発光強度は増加する傾向にあるが、応力発光材料の平均粒子径が１０μｍより大きくなると、応力発光強度の増加は飽和する。
無機化合物の平均粒子径の好ましい下限値は０．３μｍであり、より好ましい下限値は０．４μｍであり、さらに好ましい下限値は０．７μｍである。無機化合物の平均粒子径の好ましい上限値は７．７μｍであり、より好ましい上限値は５．４μｍであり、さらに好ましい上限値は１．５μｍである。
【００４７】
＜合成樹脂＞
合成樹脂としては熱硬化性樹脂、常温硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂等各種のものを用いることができる。
例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、塩素化プロピレン樹脂及びこれらの変性物から選択される少なくとも一種が挙げられる。
これらの樹脂の中ではエポキシ樹脂又はウレタン樹脂を含むことが好ましい。また、合成樹脂は、主剤と硬化剤からなる２液硬化型樹脂が好ましい。
合成樹脂として２液硬化型エポキシ樹脂又は２液硬化型ウレタン樹脂を使用する場合、まず、応力発光材料及び無機化合物を主剤に分散させることにより、応力発光材料分散主剤を得ることが好ましい。この応力発光材料分散主剤に硬化剤を混合することにより、応力発光性樹脂組成物を調製し、これをエポキシ樹脂系塗料又はウレタン樹脂系塗料として構造物に塗布して使用すると、構造物に加わっている負荷の大きさと発光の輝度の対応関係が明確であり、構造物に加わっている負荷の程度の判定が容易である。
【００４８】
合成樹脂は、常温硬化可能な常温硬化性の樹脂であることが好ましい。常温硬化性の樹脂であると、加熱炉等での加熱が難しい大型の構造物に塗布して、その後に硬化させることで強固な塗膜を形成することができる。
なお、本明細書における常温は２５℃であり、２５℃で７日間放置することにより硬化する樹脂であれば常温硬化性の樹脂であることとする。
また、合成樹脂自体は常温硬化性でなくても、硬化剤や硬化用触媒を配合することにより常温硬化性となる樹脂であってもよい。
また、合成樹脂を常温硬化させた場合の鉛筆硬度が２Ｈ〜４Ｈであることが好ましい。
【００４９】
＜合成樹脂に対する応力発光材料及び無機化合物の配合量＞
応力発光性樹脂組成物中に含まれる応力発光材料と無機化合物との合計量は、合成樹脂１００重量部に対して２５０重量部以上であることが好ましい。より好ましくは２８０重量部以上である。合成樹脂に対して応力発光材料と無機化合物とが合計量で所定量以上配合されていないと、大きな発光強度が得られにくい。
【００５０】
また、応力発光性樹脂組成物中に含まれる応力発光材料と無機化合物との合計量は、合成樹脂１００重量部に対して３５０重量部以下であることが好ましい。より好ましくは３２０重量部以下である。合成樹脂に対する応力発光材料と無機化合物との合計配合量が多すぎると、組成物がぼろぼろになってしまい構造体への塗布に使用することが難しくなる。
【００５１】
また、応力発光材料と上記無機化合物との重量比が、応力発光材料／無機化合物＝２／１〜９／１であることが好ましい。応力発光材料が所定割合以上含まれていないと大きな発光強度が得られにくい。また、無機化合物が少なすぎると無機化合物を配合した効果が充分に発揮されにくい。
【００５２】
＜その他の材料＞
本発明の応力発光性樹脂組成物は、応力発光材料と、無機化合物と、合成樹脂とを含む他に、必要に応じて、分散剤、増粘剤、表面調整剤あるいはレベリング剤、硬化剤、架橋剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤を含む光安定剤、難燃剤、硬化用触媒、殺菌剤、及び、密着性付与剤、等の添加剤を含有することができる。
【００５３】
分散剤としては、高分子分散剤であれば、ナフタレンスルホン酸塩［アルカリ金属（ＮａおよびＫ等）塩、アンモニウム塩等］のホルマリン縮合物、ポリスチレンスルホン酸塩（上記に同じ）、ポリアクリル酸塩（上記に同じ）、ポリ（２〜４）カルボン酸（マレイン酸／グリセリン／モノアリルエーテル共重合体等）塩（上記に同じ）、カルボキシメチルセルロース（Ｍｗ２，０００〜１０，０００）およびポリビニルアルコール（Ｍｗ２，０００〜１００，０００）等が挙げられる。
低分子分散剤としては、下記のものが挙げられる。
（１）ポリオキシアルキレン型
脂肪族アルコール（Ｃ４〜３０）、［アルキル（Ｃ１〜３０）］フェノール、脂肪族（Ｃ４〜３０）アミンおよび脂肪族（Ｃ４〜３０）アミドのＡＯ（Ｃ２〜４）１〜３０モル付加物。
脂肪族アルコールとしては、ｎ−、ｉ−、ｓｅｃ−およびｔ−ブタノール、オクタノール、ドデカノール等；［アルキル（Ｃ１〜３０）］フェノールとしては、フェノール、メチルフェノールおよびノニルフェノール等；脂肪族アミンとしては、ラウリルアミンおよびメチルステアリルアミン等；および脂肪族アミドとしては、ステアリン酸アミド等。
（２）多価アルコール型
Ｃ４〜３０の脂肪酸（ラウリン酸、ステアリン酸等）と多価（２〜６またはそれ以上）アルコール（例えばグリセロール、ペンタエリトリトール、ソルビトールおよびソルビタン）のモノエステル化合物。
（３）カルボン酸塩型
Ｃ４〜３０の脂肪酸（上記に同じ）のアルカリ金属（ＮａおよびＫ等）塩。
（４）硫酸エステル型
Ｃ４〜３０の脂肪族アルコール（上記に同じ）および脂肪族アルコールのＡＯ（Ｃ２〜４）１〜３０モル付加物の硫酸エステルアルカリ金属（ＮａおよびＫ等）塩等。
（５）スルホン酸塩型
［アルキル（Ｃ１〜３０）］フェノールのスルホン酸アルカリ金属（ＮａおよびＫ等）塩。
（６）リン酸エステル型
Ｃ４〜３０の脂肪族アルコール（上記に同じ）および脂肪族アルコールのＡＯ（Ｃ２〜４）１〜３０モル付加物のモノまたはジリン酸エステルの塩［アルカリ金属（ＮａおよびＫ等）塩、４級アンモニウム塩等］。
（７）１〜３級アミン塩型
Ｃ４〜３０の脂肪族アミン［１級（ラウリルアミン等）、２級（ジブチルアミン等）および３級アミン（ジメチルステアリルアミン等）］塩酸塩、トリエタノールアミンとＣ４〜３０の脂肪酸（上記に同じ）のモノエステル、無機酸（塩酸、硫酸、硝酸およびリン酸等）塩。
（８）４級アンモニウム塩型
Ｃ４〜３０の４級アンモニウム（ブチルトリメチルアンモニウム、ジエチルラウリルメチルアンモニウム、ジメチルジステアリルアンモニウム等）の無機酸（塩酸、硫酸、硝酸およびリン酸等）塩等。
【００５４】
無機分散剤としては、ポリリン酸のアルカリ金属（上記に同じ）塩およびリン酸系分散剤（リン酸、モノアルキルリン酸エステル、及びジアルキルリン酸エステル等）等が挙げられる。
【００５５】
増粘剤としてはモンモリロナイト系粘土鉱物、これらの鉱物を含むベントナイト、コロイド状アルミナ等の無機充填剤系増粘剤、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヘキシルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース系増粘剤、ウレタン樹脂系増粘剤、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルベンジルエーテル共重合体等のポリビニル系増粘剤、ポリエーテルジアルキルエステル、ポリエーテルジアルキルエーテル、ポリエーテルエポキシ変性物等ポリエーテル樹脂系増粘剤、ウレタン変性ポリエーテル系等の会合型増粘剤増粘剤、ポリエーテルポリオール系ウレタン樹脂系等の特殊高分子非イオン型増粘剤、ノニオン系等の界面活性剤系増粘剤、カゼイン、カゼイン酸ソーダ、カゼイン酸アンモニウム等のタンパク質系増粘剤、及びアルギン酸ソーダ等アクリル酸系増粘剤等が挙げられる。
【００５６】
レベリング剤としてはＰＥＧ型非イオン界面活性剤（ノニルフェノールＥＯ１〜４０モル付加物、ステアリン酸ＥＯ１〜４０モル付加物等）、多価アルコール型非イオン界面活性剤（ソルビタンパルミチン酸モノエステル、ソルビタンステアリン酸モノエステル、ソルビタンステアリン酸トリエステル等）、フッ素含有界面活性剤（パーフルオロアルキルＥＯ１〜５０モル付加物、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルベタイン等）、及び変性シリコーンオイル［ポリエーテル変性シリコーンオイル、（メタ）アクリレート変性シリコーンオイル等］等が挙げられる。
【００５７】
ウレタン樹脂を合成するために使用するポリオール類の硬化剤としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等のポリイソシアネート化合物が挙げられる。また、上記ポリイソシアネート化合物のヌレート体、ビュレット体、ポリイソシアネート化合物の共重合体、及び、ポリイソシアネート化合物とエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパンのようなポリオールとの付加体も挙げられる。上記したポリオール類の硬化剤は単独または２種以上を混合して使用することができる。
エポキシ樹脂類の硬化剤としては、酸無水物、ポリアミド樹脂、アミン付加物、ポリメルカプタン、イミダゾール類、及びイソシアネート類等が挙げられる。
【００５８】
架橋剤としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネ−ト化合物、ブロックポリイソシアネ−ト化合物、エポキシ化合物又は樹脂、カルボキシル基含有化合物又は樹脂、酸無水物、アルコキシシラン基含有化合物又は樹脂の他、ヘキサメトキシメチル化メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラヒドロキシメチルサクシナミド、テトラメトキシメチル化尿素、２，４，６−テトラヒドロキシメチル化フェノール等のヒドロキシメチル基、及びメトキシメチル基、又はエトキシメチル基等を有する化合物が挙げられる。
【００５９】
消泡剤としては、例えばシリコーン油、ジメチルポリシロキサン、有機変性ポリシロキサン、フッ素変性ポリシロキサン等のシリコーン系消泡剤、ミネラルオイル系消泡剤、非シリコーン・ポリマー系消泡剤、有機変性フッ素化合物、及びポリオキシアルキレン化合物から選択される少なくとも１種を含む消泡剤、並びに炭素数１８以上の脂肪族アルコールよりなる消泡剤等が挙げられる。
【００６０】
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系化合物、ホスファイト系化合物、ホスホナイト系化合物、及びチオエーテル系化合物等が挙げられる。
【００６１】
紫外線吸収剤を含む光安定剤としては、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、芳香族ベンゾエート系化合物、蓚酸アニリド系化合物、シアノアクリレート系化合物およびヒンダードアミン系化合物等が挙げられる。
【００６２】
難燃剤としては臭素系難燃剤、リン系難燃剤、塩素系難燃剤、トリアジン系難燃剤、及びリン酸とピペラジンとの塩の他無機系難燃剤等が挙げられる。
【００６３】
硬化用触媒としては、過酸化物（ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド等）およびアゾ化合物（アゾビスイソブチロニトリルおよびアゾビスイソバレロニトリル等）等の有機過酸化物、オクチル酸錫、ジブチル錫ジ（２−エチルヘキサノエート）、ジオクチル錫ジ（２−エチルヘキサノエート）、ジオクチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジオクチル錫オキサイド、ジブチル錫脂肪酸塩、２−エチルヘキサン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛、脂肪酸亜鉛類、ナフテン酸コバルト、オクチル酸カルシウム、ナフテン酸銅、２−エチルヘキサン酸鉛、オクチル酸鉛およびテトラｎ−ブチルチタネート等の金属と有機および無機酸との塩等有機金属誘導体、塩酸、硝酸、硫酸等の無機酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸等スルホン酸化合物、スルホン酸化合物のアミン中和物、トリエチルアミン等の有機アミン、リン酸、ピロリン酸等や、リン酸モノ又はジエステル等が挙げられる。リン酸モノエステルとしては、例えば、リン酸モノオクチル、リン酸モノプロピル、及びリン酸モノラウリル等が挙げられる。リン酸ジエステルとしては、例えば、リン酸ジオクチル、リン酸ジプロピル、及びリン酸ジラウリル等が挙げられる。更には、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）アシッドホスフェート等のリン酸化合物、ジアザビシクロウンデセン系触媒、ルイス酸、及び酸無水物等が挙げられる。
【００６４】
殺菌剤としては、オキシン銅等の銅殺菌剤、ジネブ、マンネブ等の有機硫黄殺菌剤、キャプタン、クロロタロニル等の有機塩素系殺菌剤、チオファネートメチル、ベノミル、カルベンダゾール、チアベンダゾール等のベンゾイミダゾール系殺菌剤、イプロジオン、ビンクロゾリン、プロシミドン等のジカルボキシイミド系殺菌剤、フラメトピル等の酸アミド系殺菌剤、フルジオキソニル等のフェニルピロール系殺菌剤、ジメトモルフ等のモルフォリン系殺菌剤、アゾキシストロビン、クレソキシムメチル、オリブライト等のメトキシアクリレート系殺菌剤、メパニピリム、シプロジニル、ピリメタニル等のアニリノピリミジン系殺菌剤、トリアジメホン、トリフルミゾール等のエルゴステロール生合成阻害剤、クロルピクリン、ＰＣＮＢ等の土壌殺菌剤、その他フルアジナム、ｏ−フェニルフェノール（ＯＰＰ）、ジフェニル、クロロジフェニル、クレゾール、１，２−ビス（ブロモアセトキシ）エタン、けい皮アルデヒド、酢酸フェニル、イソチアン酸アリル、α−メチルアセトフェノン、チモール、パークロロシクロペンタジエン、ブロム酢酸、２，２−ジブロモ−３−ニトリルプロピオンアミド、クロロ酢酸エチル、クロロ酢酸ブチル、クロロ酢酸メチル、５−クロロ−２−メチルイソチアゾリン−３−オン、グルタルアルデヒド、及びヒノキチオール等が挙げられる。
【００６５】
＜応力発光性樹脂組成物の製造方法＞
本発明の応力発光性樹脂組成物は、応力発光材料と、無機化合物と、合成樹脂と、必要に応じてその他の材料を混合し、分散させることにより製造することができる。
例えば、原料を混合したものをコニカルブレンダー、Ｖブレンダー、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー、バンバリミキサー、三本ロールなどの混合機を用いることで応力発光性樹脂組成物を作製することができる。
合成樹脂として２液硬化型エポキシ樹脂又は２液硬化型ウレタン樹脂を使用する場合は、応力発光材料及び無機化合物を主剤に分散させることにより、応力発光材料分散主剤を得て、この応力発光材料分散主剤に硬化剤を混合させることが好ましい。
なお、その他の材料を加える手順は特に限定されない。
【００６６】
＜応力発光性樹脂組成物の用途＞
本発明の応力発光性樹脂組成物は、塗料として構造物に塗布することによって、構造物に加わっている負荷の程度を判定する用途に適している。
負荷の程度を判定する対象となる構造物の材質及び用途は特に限定されるものではないが、好適な材質として、通常の紙、合成紙、あるいはエポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の高分子素材、天然ゴムあるいは合成ゴム、ガラス、セラミックス、金属、木、人工繊維または天然繊維、コンクリート、あるいはこれらの組み合わせ、およびこれらの加工製品等が挙げられる。また、構造物の好適な用途として、ビル建物、高架橋、橋梁、道路、鉄道レール、支柱、塔、パイプライン及びトンネル等の大型構造物、床材、タイル、壁材、ブロック材、舗装材、木材、鉄鋼、コンクリート等の建材、歯車、カム等の動力伝達部材、自転車、自動車、電車、船、飛行機等に使用される外装用部品又は内蔵部品（エンジン部品、タイヤ、ベルト等）、軸受部品、軸受用保持器、および、光センサ付軸受、ネジ、ボルト、ナット、ワッシャ等の締結用部品等が挙げられる。
【００６７】
また、応力発光性樹脂組成物を塗布する構造物が、破壊強度に異方性があり、負荷に対する破壊強度の強い方向と弱い方向を有する材料であってもよい。
破壊強度に異方性がある材料としては、木材、人工繊維、天然繊維等が代表例として挙げられる。また、一部のセラミックスや金属も異方性を有する。なお、コンクリートは本来異方性がない材料であるが、施工時の硬化条件等により異方性が実質的に出ているため、異方性がある材料として扱うことが好ましい。
応力発光性樹脂組成物の発光の模様を観察することによって構造物に加わる負荷の方向に関する情報が得られるので、発光の模様から判定される負荷の方向が破壊強度の弱い方向である場合に、その発光の輝度に着目して構造物に加わっている負荷の重要性を判断することができる。仮に発光の輝度自体が大きかったとしても、発光の模様から負荷の方向が破壊強度の強い方向であると判断されたならば、さほどその負荷を気にする必要はないので、構造物の破壊防止のために過剰な措置をとる必要がなくなり、構造物の保守管理が容易になる。
また、時間経過毎に発光の模様を観察することも望ましい。時間経過毎に発光の模様を観察して、発光の模様が変化したことを確認することができれば、その模様の変化から、構造物に構造破壊が生じたかに関する情報を得ることができる。
【００６８】
本発明の応力発光性樹脂組成物を上記用途に使用する場合、応力発光性樹脂組成物を構造物に塗布する。
応力発光性樹脂組成物の塗布方法は、塗料を通常塗布する方法により行うことができ、特に限定されるものではないが、スプレー塗布、刷毛による塗布、ロールコート法、グラビアコート法、バーコート法、スピンコート法、ディッピング法による塗布などを使用することができる。
応力発光性樹脂組成物の塗布後、樹脂を硬化させることが好ましく、常温硬化させることが好ましい。また、樹脂組成物の種類によっては熱硬化、紫外線硬化等の処理を行い、樹脂組成物を構造物の表面に定着させることが望ましい。
樹脂組成物の塗布厚みは１〜５００μｍとすることが望ましい。
塗布厚みが１μｍ未満であると応力発光材料の絶対量が少なく、発光の輝度が不足するため負荷測定が難しい場合がある。また、塗布厚みを５００μｍを超えて厚くしても発光の輝度がそれほど上がるわけではないため経済的でない。
【００６９】
応力発光性樹脂組成物の構造物への塗布は、通常は構造物の表面全体に行い、構造物全体に加わる負荷の程度を判定することが望ましい。ただし、構造物のうちの特定の部位のみにおける負荷の程度を判定する場合は、その特定の部位のみに応力発光性樹脂組成物を塗布すればよい。
【００７０】
応力発光性樹脂組成物が塗布された構造物に負荷が加わり、塗膜にひずみが生じると、応力発光材料が発光するので、その発光の様子を観察する。具体的には、応力発光材料による発光の輝度を測定するとともに、発光の模様を観察する。輝度からはひずみ量やひずみ量の変化速度の情報を、発光の模様からは負荷がかかっている方向についての情報を得ることが出来る。
発光の輝度の測定は、発光している構造体の写真撮影又は動画撮影を行い、写真または動画を画像解析ソフトにより解析することにより行うことができる。
具体的には、画像解析ソフト（例えば、ＩｍａｇｅＪ：アメリカ国立衛生研究所（ＮＩＨ）製）を用いて、画像全体又は測定したい一部の領域の輝度を算出し、その部分のバックグラウンドの輝度を差し引いた値を応力発光の輝度とすることができる。
【００７１】
発光の模様の観察は、観察者の目視により行い、特徴的な発光のパターンを認識するようにする。その際、負荷が加わっている方向や構造物の強度の特徴が分かっていれば、それらを参考にして観察することにより、発光の模様と負荷が加わっている方向や構造物の強度との関連性を見出すようにすることが望ましい。
【００７２】
輝度の測定及び発光の模様の観察を、構造物の設置後、意図的な負荷を加えずに定期的に行う場合、構造物が設置された場所において構造物に加わっている負荷に関する情報を定期的に記録することができる。
この場合、構造物が設置された場所で定期的に撮影（写真及び／又は動画）を行い、記録を取ることが望ましい。
【００７３】
また、構造物に意図的に負荷を加える場合は、材料の強度試験を行う装置（引張試験機、圧縮試験機、曲げ試験機等）を用いて構造体に負荷を加え、発光の様子を観察することによって、材料に加えた負荷の値と発光の挙動の関係を測定することができる。
負荷を加える条件は、構造物の材料に関するＪＩＳの規定等に従うことができる。
【００７４】
本発明の応力発光性樹脂組成物の他の用途としては、蓄電池、バルブシート、配水管、スプリンクラーヘッド、電解液またはポリマー電解質を注入した非水電解液二次電池の漏液を検知すること等が期待される。また応力発光材料を含有する接着剤の接着剤層内応力分布の可視化をすることができ、接着剤の亀裂を把握することもできる。
また、応力発光性樹脂組成物を、インク組成物、接合剤、表面被覆剤として使用した場合の活用例としては、金融機関、公共機関、クレジットカード会社、流通業界等で使用される、貼り合わせ用の接着剤に応力発光材料を含有させた圧着はがきシート等の郵送物；椅子、ベッド等の家具；床材、タイル、壁材、ブロック材、舗装材、木材・鉄鋼・コンクリート等の建材；車両に搭載されたカーナビゲーション装置；オーディオ装置及びエアコンディショナー等を操作するための操作装置；家電製品や携帯機器、電子計算機等の入力装置；デジタルカメラ、ＣＣＤカメラ、フィルム、写真、ビデオ等の画像記憶手段等が挙げられる。
【００７５】
本発明の応力発光性樹脂組成物の応力発光強度増加方法は、応力発光材料と合成樹脂とを含む応力発光性樹脂組成物に、無機化合物を添加することによって、応力発光性樹脂組成物の応力発光強度を増加させる方法である。この方法では、応力発光材料としてその平均粒子径が無機化合物の平均粒子径より大きいものを使用し、無機化合物として屈折率が１．３５〜１．９０であるものを使用することを特徴とする。
応力発光材料と合成樹脂とを含む応力発光性樹脂組成物に、平均粒子径及び屈折率が所定の範囲内に定められた無機化合物を添加すると、無機化合物を含まない応力発光性樹脂組成物と比べて、応力発光性樹脂組成物の応力発光強度を増加させることができる。
この方法であると、高価な材料である応力発光材料の含有量を過剰に増やすことなく、応力発光性樹脂組成物の応力発光強度を高くすることができる。
【００７６】
応力発光材料、合成樹脂及び無機化合物としては、本発明の応力発光性樹脂組成物に使用することができる各材料を使用することができ、好ましい配合量も同様にすることができる。
また、その他の材料として本発明の応力発光性樹脂組成物に含有させることができる材料及び好ましい配合量も同様にすることができる。
【００７７】
本発明の応力発光性樹脂組成物の応力発光強度増加方法では、応力発光材料と合成樹脂とを含む応力発光性樹脂組成物に、平均粒子径及び屈折率が所定の範囲内に定められた無機化合物を添加することによって、応力発光強度が増加（増強）された応力発光性樹脂組成物を得る。
各成分の混合の順序は限定されるものではないが、具体的な方法の例としては、以下の（１）〜（４）の方法が挙げられる。また、その他の材料はどの段階で混合してもよい。
（１）応力発光材料、合成樹脂及び無機化合物を一度に混合して応力発光強度が増加（増強）された応力発光性樹脂組成物を調製する方法
（２）応力発光材料と合成樹脂を混合していったん応力発光性樹脂組成物を調製し、無機化合物を添加することで応力発光強度が増加（増強）された応力発光性樹脂組成物を調製する方法
（３）応力発光材料と無機化合物を混合した粉末（固体）に合成樹脂を混合して応力発光強度が増加（増強）された応力発光性樹脂組成物を調製する方法
（４）合成樹脂と無機化合物を混合して樹脂組成物を調製し、応力発光材料を混合して応力発光強度が増加（増強）された応力発光性樹脂組成物を調製する方法
【実施例】
【００７８】
本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げる。ただし本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００７９】
（実施例１）
炭酸ストロンチウム（堺化学工業製、ＳＷ−Ｋ、２３．４６６ｇ）、酸化ユーロピウム（信越化学製、０．３１１ｇ）、酸化アルミニウム（岩谷化学製、ＲＡ−４０、１７．９３３ｇ）、を秤量し、水（２００ｍＬ）中に入れてスラリー化後、３ｍｍ径アルミナボール（ニッカトー製、ＳＳＡ−９９９Ｗ、１９０ｇ）を粉砕メディアとして使用し、遊星ボールミルを用いて分散・粉砕・混合することによりスラリー状の応力発光材料用原料組成物を得た。スラリーの粒度分布を、分散剤としてヘキサメタリン酸ナトリウムを使用し、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置マイクロトラックＭＴ３３００ＥＸにより測定した。得られたスラリーは１３０℃にて蒸発乾燥し、得られた固形物を乳鉢で解砕して粉末状の応力発光材料用原料組成物を得た。次いで、その応力発光材料用原料組成物をアルミナ製坩堝に２０ｇ充填して、還元雰囲気（２％水素含有窒素）中で２００℃／時で１２００℃まで昇温し、そのまま４時間保持後、２００℃／時で室温まで降温した。
こうして得られた焼成物を、遊星ボールミルを用いてアルコール溶媒中で粉砕して整粒し、濾過・乾燥して、応力発光材料を粉末として得た。
上記の方法により得た、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋で表されるユーロピウム賦活アルミン酸ストロンチウム系応力発光材料（平均粒子径１．９μｍ）２２．５ｇ、無機化合物として平均粒子径１．５μｍの球状シリカ（堺化学工業製、Ｓｃｉｑａｓ（登録商標）、屈折率：１．４６）４．５ｇ、２液硬化型エポキシ樹脂主剤６．０ｇ（Ｄｅｖｃｏｎ製、デブコンＥＴ主剤）及び希釈溶剤８．０ｇ（関西ペイント製、セルバ１０５１ラッカーシンナー）を７０ｍｌのマヨネーズ瓶に秤量した。そして、１．０ｍｍ径ガラスビーズ５０．０ｇ（ユニオン製、ユニビーズ）を分散メディアとして添加し、ペイントシェーカー（ＲＥＤ  ＤＥＶＩＬ製）を用いて２０分間分散することにより応力発光材料分散主剤を調製した。
調製した応力発光材料分散主剤２０．０ｇに対して、硬化剤（Ｄｅｖｃｏｎ製、デブコンＥＴ硬化剤）を１．５ｇ混合した後、アルミニウム製の試験片（材質：Ａ１０５０Ｐ、幅３５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ０．８ｍｍ）に、エアスプレーにより塗装した。塗装に用いたエアスプレーは、アネスト岩田製のエアーブラシＨＰ−ＴＲ１であった。
塗膜は、試験片中心部に１７ｍｍ×１７ｍｍの面積になるように作製した。常温（２５℃）にて７日間硬化させることにより、厚みが１１７μｍの膜状の応力発光性樹脂組成物を作製した。
作製した応力発光性樹脂組成物においては、応力発光材料の配合量（２２．５ｇ）が合成樹脂１００重量部（主剤と硬化剤の硬化後の不揮発分９．０ｇ）に対して２５０重量部であり、無機化合物の配合量（４．５ｇ）が合成樹脂１００重量部（９．０ｇ）に対して５０重量部となっている。
暗室となっている評価室内で、試験片の塗膜に３６５ｎｍの紫外線を１分間照射して励起させた後、照射を止めて３分間待機させる条件を前準備とした。次いで、万能材料試験機（ミネベア製、ＴＧＩ−５０ｋＮ）を用いて、チャック間距離を１００ｍｍとして、２０ｍｍ／ｍｉｎの変形速度で試験片にひずみを加えた際の応力発光強度を、光電子増倍管（浜松ホトニクス製、Ｈ７８２７−０１１）を用いて計測することにより、応力発光特性の評価を行った。
ひずみの測定は塗膜が形成されている面とは逆側の面において塗膜形成部分と同じ位置にひずみゲージ（共和電業製、ＫＦＧ−５−１２０−Ｃ１−２３Ｌ３Ｍ３Ｒ）を貼り付けて引っ張り方向のひずみを測定した。
ひずみ量が２０００μＳＴに達した際の応力発光強度につき、後述する比較例１の応力発光強度を１００とした相対値で示した。
なお、実施例１で使用した合成樹脂（エポキシ樹脂）は、常温硬化させた場合の鉛筆硬度が４Ｈとなる樹脂であった。
【００８０】
（実施例２〜５）
無機化合物の種類、平均粒子径又は配合量を表１に示すように変更した他は実施例１と同様にして応力発光性樹脂組成物を調製し、相対応力発光強度を評価した。
【００８１】
（比較例１〜４）
比較例１は、無機化合物を使用しない他は実施例１と同様にして応力発光性樹脂組成物を調製し、相対応力発光強度を評価した。
比較例２は、無機化合物を使用せず、応力発光材料の配合量が合成樹脂１００重量部に対して３００重量部となるようにした他は実施例１と同様にして応力発光性樹脂組成物を調製し、相対応力発光強度を評価した。
比較例３は、無機化合物として屈折率が２．００であり、平均粒子径が０．６μｍである酸化亜鉛を使用した他は実施例１と同様にして応力発光性樹脂組成物を調製し、相対応力発光強度を評価した。
比較例４は、無機化合物として屈折率が１．４６であるが、平均粒子径が１７．８μｍである二酸化ケイ素を使用した他は実施例１と同様にして応力発光性樹脂組成物を調製し、相対応力発光強度を評価した。
各実施例及び比較例の上記結果をまとめて表１に示した。
【００８２】
【表１】
2017165947.tif 000002
【００８３】
（実施例６）
応力発光材料としてのユーロピウム賦活アルミン酸ストロンチウムの配合量を１８．０ｇとした他は実施例１と同様にして応力発光性樹脂組成物を調製し、相対応力発光強度を評価した。
作製した応力発光性樹脂組成物においては、応力発光材料の配合量（１８．０ｇ）が合成樹脂１００重量部（主剤と硬化剤の硬化後の不揮発分９．０ｇ）に対して２００重量部であり、無機化合物の配合量（４．５ｇ）が合成樹脂１００重量部（９．０ｇ）に対して５０重量部となっている。
【００８４】
（実施例７）
無機化合物としての球状シリカの配合量を９．０ｇとした他は実施例６と同様にして応力発光性樹脂組成物を調製し、相対応力発光強度を評価した。
【００８５】
（比較例５）
比較例５は、無機化合物を使用しない他は実施例６と同様にして応力発光性樹脂組成物を調製し、相対応力発光強度を評価した。
各実施例及び比較例の上記結果をまとめて表２に示した。
【００８６】
【表２】
2017165947.tif 000003
【００８７】
表１に示すように、無機化合物を配合することで、応力発光材料の配合量が同じであっても高い応力発光強度を発揮させることができることが分かった。
また、屈折率が２．００である酸化亜鉛は、配合しても応力発光強度の向上効果が見られなかった。
比較例２では応力発光材料の配合量が合成樹脂１００重量部に対して３００重量部であるが、応力発光材料の配合量が２５０重量部である実施例１〜５よりも応力発光材料を多く配合している。
実施例の結果と比較例２の結果を比較すると、実施例１〜３及び５では比較例２の応力発光強度より大きな応力発光強度が得られている。このことから、応力発光材料の配合量を少なくしても無機化合物を配合することでより高い応力発光強度が得られることがわかった。また、表２に示すように、応力発光材料の配合量が合成樹脂１００重量部に対して２００重量部と少ない場合であっても、無機化合物を配合することにより、高い応力発光強度を発揮させることができることがわかった。