CN107286376B - 遮光层形成用树脂组合物及其制造方法、遮光层、以及遮光性构件及其制造方法 - Google Patents

遮光层形成用树脂组合物及其制造方法、遮光层、以及遮光性构件及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种树脂组合物及其制造方法、以及使用其的遮光性、黑色调、及涂膜强度优异的遮光层及遮光性构件。所述树脂组合物可形成遮光层形成用树脂组合物中的碳黑的分散稳定性优异，且充分地保持遮光层的遮光性、黑色调、涂膜强度，并减少遮光层的翘曲(卷曲)，可实现薄型化、轻量化，且加工性优异的遮光层。本发明的遮光层形成用树脂组合物包括：包含纤维素系树脂的粘合剂树脂、及一次粒径为10nm以上、50nm以下的碳黑。

Description

遮光层形成用树脂组合物及其制造方法、遮光层、以及遮光性 构件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种含有纤维素系树脂而成的遮光层形成用树脂组合物及其制造方法。另外，本发明涉及一种使用所述遮光层形成用树脂组合物而成的遮光层及遮光性构件。
背景技术
遮光性构件是具有如下的遮光层的构件，所述遮光层例如除透镜单元等光学构件以外，在光学元件构件、显示元件构件、机械零件、电气·电子零件等各种用途中，用以通过使所期望的波长的光散射和/或吸收等来对该波长的光进行遮光。
例如在高性能单镜头反光相机、袖珍相机、摄像机、数码相机、手机用相机的相机模块等光学用途中，因对于小型化、薄型化、轻量化的要求，而正将由金属材料所形成的光学机器的遮光性构件更换成塑料材料。
作为此种遮光性构件，已知有如下的遮光性构件：基材膜使用将热塑性树脂作为主成分的黑色着色膜，并在其两面上设置有含有碳黑、润滑剂、消光剂的遮光层(日本专利特开平9-274218号公报)。
另外，揭示有一种将溶剂可溶性聚酰亚胺树脂与比表面积为100m2/g以上的碳黑作为必需成分的遮光层形成用树脂组合物、及由所述遮光层形成用树脂组合物形成的遮光性膜(日本专利特开2012-017419号公报)。另外，揭示有一种具有黑色材料、及含有硬化性树脂硬化物或玻璃转移温度为150℃以上的热塑性树脂的有机树脂的遮光性膜(日本专利特表2010-534342号公报)。
发明内容
[发明所要解决的问题]
但是，市场上需要性能更高的遮光层。具体而言，需要一种使遮光层的遮光性及黑色调与树脂组合物的分散稳定性并存的遮光层。进而，需要一种可减少形成遮光层时所产生的遮光层的翘曲(卷曲)，且满足近年来所要求的对于光学构件的小型化、薄型化及轻量化的要求的遮光层。
本发明是鉴于所述背景而成者，其目的在于提供一种树脂组合物中的碳黑的分散稳定性优异，充分地保持遮光层的遮光性、黑色调、涂膜强度，并减少遮光层的翘曲(卷曲)，可实现薄型化、轻量化，且加工性优异的遮光层，及可形成该遮光层的遮光层形成用树脂组合物与其制造方法，以及具备所述遮光层的遮光性构件。
[解决问题的技术手段]
本发明者等人为了解决所述课题而努力研究的结果，发现在以下的形态中可解决本发明的课题，从而完成了本发明。即，本发明的一实施方式涉及一种遮光层形成用树脂组合物，其包括：包含纤维素系树脂的粘合剂树脂、及一次粒径为10nm以上、50nm以下的碳黑。
另外，本发明的其他实施方式涉及一种还包括可塑性成分的遮光层形成用树脂组合物。
进而，本发明的其他实施方式涉及一种所述纤维素系树脂为选自纤维素及纤维素衍生物中的至少一种的遮光层形成用树脂组合物。
另外，本发明的其他实施方式涉及一种相对于所述纤维素系树脂100质量份，含有1质量份以上、100质量份以下的所述碳黑的遮光层形成用树脂组合物。
另外，本发明的其他实施方式涉及一种遮光层形成用树脂组合物的制造方法，其包括：将包含纤维素系树脂的粘合剂树脂与一次粒径为10nm以上、50nm以下的碳黑混合的步骤。
另外，本发明的其他实施方式涉及一种在所述混合步骤中，也进一步添加可塑性成分的遮光层形成用树脂组合物的制造方法。
另外，本发明的其他实施方式涉及一种遮光层，其由所述遮光层形成用树脂组合物形成。
另外，本发明的其他实施方式涉及一种遮光性构件，其包括所述遮光层。
[发明的效果]
根据本发明，取得如下的优异的效果：可提供一种树脂组合物中的碳黑的分散稳定性优异，充分地保持遮光层的遮光性、黑色调、涂膜强度，并减少遮光层的翘曲(卷曲)，可实现薄型化、轻量化，且加工性优异的遮光层，及可形成该遮光层的遮光层形成用树脂组合物与其制造方法，以及具备所述遮光层的遮光性构件。
具体实施方式
以下，对应用本发明的实施方式的一例进行说明。再者，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式当然也包含在本发明的范畴中。在本说明书中特别规定的数值是通过实施方式或实施例中揭示的方法所求出的值。另外，在本说明书中特别规定的数值“A～B”是指包含数值A与数值B，且大于数值A、小于数值B的范围。另外，本说明书中的“膜”不仅包含JIS中所定义的“膜”，也包含“片”等。另外，只要无特别注释，则本说明书中所出现的各种成分可分别独立地单独使用一种，也可以并用两种以上。
《遮光层形成用树脂组合物》
本实施方式的遮光层形成用树脂组合物包括：包含纤维素系树脂的粘合剂树脂、及一次粒径为10nm以上、50nm以下的碳黑。通过使用该遮光层形成用树脂组合物，可使碳黑容易地分散在粘合剂树脂中，且可容易地将碳黑与粘合剂树脂混合。由此，可提供遮光性优异、且分散稳定性优异的遮光层形成用树脂组合物。就更有效地防止遮光层的由树脂所引起的翘曲(卷曲)的观点而言，优选在遮光层形成用树脂组合物中进一步含有可塑性成分。
＜粘合剂树脂＞
本实施方式的粘合剂树脂含有纤维素系树脂。
纤维素系树脂是以作为天然高分子的纤维素(cellulose)为基础的热塑性树脂。纤维素系树脂是连续地具有六员环结构的树脂，因此涂膜强度优异。另外，由于变成除六员环结构以外，富有官能基的结构，因此容易使碳黑保持、吸附在纤维素系树脂上，而有效地提高树脂组合物中的碳黑的分散稳定性，混合变得容易。
作为纤维素系树脂，可列举：纤维素、纤维素衍生物等。作为纤维素衍生物，例如可列举：纤维素酯、纤维素氨基甲酸酯、纤维素醚等。
作为纤维素酯，例如可列举：二乙酸纤维素、三乙酸纤维素等乙酸纤维素；丙酸纤维素、丁酸纤维素等纤维素C3-5酰化物；乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素等乙酸纤维素C3-5酰化物等纤维素酰化物。
另外，作为纤维素氨基甲酸酯，例如可列举：纤维素苯基氨基甲酸酯。
另外，作为纤维素醚，例如可例示：烷基纤维素、羟基烷基纤维素、羟基烷基烷基纤维素、羧基烷基纤维素、烷基-羧基烷基纤维素、这些的衍生物“例如羧基甲基纤维素钠等羧基甲基纤维素(Carboxymethyl Cellulose，CMC)盐(碱金属盐等)”。
纤维素系树脂可单独使用一种、或将两种以上混合使用。
再者，若考虑加工时或使用时的耐热性，则优选玻璃转移温度为100℃以上的纤维素系树脂。
另外，就加工时的材料处理性、使用时的耐久性的观点而言，优选溶剂可溶型的纤维素系树脂。作为溶剂可溶型的纤维素系树脂，适宜的是纤维素酯等。
纤维素系树脂的数量平均分子量以聚苯乙烯换算计，优选10,000以上，更优选20,000以上。当数量平均分子量未满10,000时，存在无法获得充分的被膜强度的情况。
另外，在无损本发明的功能的范围内，可在遮光层形成用树脂组合物中含有纤维素系树脂以外的粘合剂树脂。
作为该粘合剂树脂，可列举：聚(甲基)丙烯酸系树脂，聚酯树脂，聚乙酸乙烯酯树脂，聚氯乙烯，聚乙烯丁醛树脂，聚苯乙烯/聚丁二烯树脂，聚氨基甲酸酯树脂，醇酸树脂，丙烯酸树脂，不饱和聚酯树脂，环氧酯树脂，环氧树脂，环氧丙烯酸酯系树脂，丙烯酸氨基甲酸酯系树脂，聚酯丙烯酸酯系树脂，聚醚丙烯酸酯系树脂，酚系树脂，三聚氰胺系树脂，脲系树脂，邻苯二甲酸二烯丙酯系树脂，聚酯多元醇、丙烯酸多元醇、环氧多元醇等多元醇系树脂等热塑性树脂或热硬化性树脂(包含视需要而添加的异氰酸酯等交联剂)。当使用纤维素系树脂以外的粘合剂树脂时，可单独使用一种、或作为两种以上的混合物来使用。
＜碳黑＞
碳黑含有一次粒径为10nm以上、50nm以下的碳黑作为必需成分。通过处于该范围内，不仅分散稳定性变得良好、且充分满足遮光性与黑色调，而且通过与纤维素系树脂并用，可制成充分地保持涂膜强度，且耐久性、处理性也优异的遮光层形成用树脂组合物。一次粒径的更优选的范围为10nm以上、40nm以下。再者，在遮光层形成用树脂组合物中，碳黑是以一次粒子聚集而成的凝聚体和/或一次粒子的状态存在。在凝聚体的情况下，优选将平均粒径设为20μm以下，更优选10μm以下。
将一次粒子的大小称为一次粒径，所述碳黑的一次粒径可通过穿透式电子显微镜像来评价。只要包含一次粒径为10nm以上、50nm以下的碳黑即可，但更优选一次粒径的个数平均值(平均一次粒径)为所述范围。除使用该平均一次粒径的制品的方法以外，如其后将详述般，有使用穿透式电子显微镜测定一次粒子的大小，并求出例如20个以上的测定值的平均的方法。在凝聚体的情况下，在穿透式电子显微镜的视场中，从凝聚体中选定可划定一次粒子的粒子，并测定该一次粒子的粒径，由此可依据ASTM D-3849来测定遮光层形成用树脂组合物或遮光层中的一次粒径。将一次粒径设为测定20个时的平均值。
另外，一次粒径为10nm以上、50nm以下的碳黑在遮光层形成用树脂组合物中的含量就遮光性、及外观的深度的观点而言，相对于纤维素系树脂100质量份，优选1质量份以上、100质量份以下，更优选5质量份以上、75质量份以下，特优选10质量份以上、50质量份以下的范围。通过处于该范围内，可实现薄膜化，一面抑制碳黑的含量一面使遮光性变得良好，因此优选。
再者，若考虑抗静电性，则优选碳黑的布厄特(Brunauer-Emmett-Teller，BET)比表面积为50m2/g以上。若BET比表面积未满50m2/g，则存在难以形成碳黑中的导电路径，且难以通过少量的添加而显现高导电性的情况。另外，更优选碳黑的BET比表面积为50m2/g以上、1500m2/g以下。若超过1500m2/g，则难以使碳黑的分散浓度或添加量增加，因此存在仅能够添加极少量，而不显现遮光性的担忧。进而更优选75m2/g以上、500m2/g以下。
另外，碳黑优选邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate，DBP)吸油量为100cm3/100g以上。通过将DBP(邻苯二甲酸二丁酯)吸油量设为100cm3/100g以上，可增大凝聚体的发达程度(结构)，并提高导电性。另外，可提升与树脂的亲和性，并更有效地提高被膜强度。更优选100cm3/100g以上、500cm3/100g以下。
另外，在遮光层形成用树脂组合物中，只要是无损本发明的功能的情况，则可含有一次粒径大于50nm的碳黑、一次粒径未满10nm的碳黑、有机颜料、无机颜料、金属颜料等粒子。这些可单独使用一种、或将两种以上混合使用。
＜可塑性成分＞
作为本实施方式的遮光层形成用树脂组合物的优选的另一例，有进一步含有可塑性成分的形态。此处，所谓可塑性成分，是指可对作为粘合剂树脂的纤维素系树脂赋予可塑性的成分，通常不仅包含被称为塑化剂者，而且包含聚酯、聚醚、聚碳酸酯、聚丁二烯、或这些的衍生物。另外，也可以使用多元醇。可塑性成分可单独使用一种、或将两种以上组合使用。
通过含有可塑性成分，而缓和纤维素系树脂特性的内部应力，在形成遮光层时可有效地抑制被认为是树脂特性的内部应力的影响的遮光性构件的翘曲(卷曲)。另外，可塑性成分可用作碳黑、有机颜料、无机颜料、金属颜料等粒子的前处理剂，也可以在制备遮光层形成用树脂组合物时添加。
在用作前处理剂的情况下，可确保碳黑、有机颜料、无机颜料、金属颜料等粒子的分散稳定性，当形成遮光层时，可抑制由粒子所产生的沉淀、不均等。
作为可塑性成分的适宜例，可例示：在直链的末端或经分支的末端具有可与羧基进行反应的官能基、可与羟基进行反应的官能基、及可与异氰酸酯基进行反应的官能基的至少任一种的聚酯、聚醚、聚碳酸酯、聚丁二烯、或这些的衍生物。
这些中，就可塑性、强韧性的平衡的观点而言，优选聚酯、或聚醚，特优选聚酯。
另外，也优选使用多元醇，更优选聚酯多元醇。
作为可与羧基进行反应的官能基，可列举羟基、环氧基、氨基、异氰酸酯基等，但就反应性的观点而言，适宜的是羟基。
作为可与羟基进行反应的官能基，可列举羟基、环氧基、氨基、异氰酸酯基等，但就反应性的观点而言，适宜的是异氰酸酯基。
另外，作为可与异氰酸酯基进行反应的官能基，可列举羟基、氨基、羧基、环氧基、N-羟甲基、N-烷氧基甲基等，但就反应性的观点而言，适宜的是羟基。可与羧基进行反应的官能基、可与羟基进行反应的官能基、及可与异氰酸酯基进行反应的官能基可为相同的官能基，也可以是不同的官能基。
作为所述聚酯的例子，可列举：将二羧酸的至少一种与多元醇、多元酚、或这些的烷氧基改性物等多元醇的至少一种加以酯化所获得的含有末端羟基的酯化合物，以及将末端的羟基改性成氨基、羧基、环氧基、N-羟甲基、或N-烷氧基甲基而成的酯化合物等。
作为所述二羧酸的例子，可列举：对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,5-萘二甲酸、对氧基苯甲酸、对(羟基)苯甲酸、1,4-环己烷二羧酸、丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸等二羧酸等。
作为所述多元醇的例子，可列举：1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、2-甲基-1,4-丁二醇、1,2-二甲基-1,4-丁二醇、2-乙基-1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、3-乙基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,6-己二醇、3-甲基-1,6-己二醇、1,7-庚二醇、2-甲基-1,7-庚二醇、3-甲基-1,7-庚二醇、4-甲基-1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、2-乙基-1,8-辛二醇、3-甲基-1,8-辛二醇、4-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、丙二醇、新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇、环己烷二甲醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、三羟甲基丙烷、1,1,1-三羟甲基丙烷乙二醇、甘油、赤藻糖醇、木糖醇、山梨糖醇、甘露醇等。
作为所述多元酚的例子，可列举：儿茶酚、间苯二酚、对苯二酚、己基间苯二酚、三羟基苯、二羟甲基苯酚等。
作为市售品的聚酯，例如可列举：可乐丽(Kuraray)公司制造的可乐丽多元醇(Kuraray polyol)P-510、P-1010、P-1510、P-2010、P-3010、P-4010、P-5010、P-6010、P-2011、P-2013、P-520、P-1020、P-2020、P-1012、P-2012、P-530、P-1030、P-2030、PMHC-2050、PMHC-2050R、PMHC-2070、PMHC-2090、PMSA-1000、PMSA-2000、PMSA-3000、PMSA-4000、F-2010、F-3010、N-2010、PNOA-1010、PNOA-2014、O-2010，住友拜耳氨基甲酸酯(SumitomoBayer Urethane)公司制造的德士模范(Desmophen)650MPA、651MPA/X、670、670BA、680X、680MPA、800、800MPA、850、1100、1140、1145、1150、1155、1200、1300X、1652、1700、1800、RD181、RD181X、C200，东洋纺(Toyobo)公司制造的拜龙(Vylon)200、560、600、GK130、GK860、GK870、290、GK590、GK780、GK790等。
另外，作为所述聚醚的例子，可列举：聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等聚亚烷基二醇，及将末端的羟基改性成氨基、羧基、环氧基、N-羟甲基、异氰酸酯基、或N-烷氧基甲基而成的醚化合物。
作为市售的聚醚，例如可列举：住友拜耳氨基甲酸酯公司制造的德士模范(Desmophen)250U、550U、1600U、1900U、1915U、1920D，三井化学公司制造的塔克奈特(Takenate)M631、M605等。
其中，适宜的是三井化学公司制造的塔克奈特(Takenate)M631、M605。由于在可塑性成分的末端具有异氰酸酯基，因此其本身进行硬化、增膜，因此涂膜的强韧性、耐溶剂性的提升受到期待。
另外，作为聚碳酸酯的例子，可列举：由下述通式所表示的聚碳酸酯二醇，及将末端的羟基改性成氨基、羧基、环氧基、N-羟甲基或N-烷氧基甲基而成的碳酸酯化合物。
H-(O-R-OCO-)nR-OH
其中，R：亚烷基链、二乙二醇等。
作为市售的聚碳酸酯，例如可列举：可乐丽公司制造的可乐丽多元醇PNOC-1000、PNOC-2000、PMHC-2050、PMHC-2050R、PMHC-2070、PMHC-2070R、PMHC-2090R、C-2090等。
另外，作为聚丁二烯的例子，可列举：α,ω-聚丁二烯二醇，α,β-聚丁二烯二醇，及将末端的羟基改性成氨基、羧基、环氧基、N-羟甲基或N-烷氧基甲基而成的丁二烯化合物。
作为市售的聚丁二烯，例如可列举：日本曹达公司制造的NISSO-PBG-1000、G-2000、G-3000、GI-1000、GI-2000、GI-3000、GQ-1000、GQ-2000等。作为市售的具有2个以上的环氧基的聚丁二烯，例如可列举：日本曹达公司制造的NISSO-PB BF-1000、EPB-13、EPB-1054等。
可塑性成分的聚苯乙烯换算的重量平均分子量优选500以上、50,000以下，更优选1,000以上、25,000以下。当重量平均分子量超过50,000时，存在对于溶剂的溶解性、与纤维素系树脂的相容性下降的情况。另外，当重量平均分子量未满500时，存在无法赋予充分的可塑性的情况。再者，当使可塑性成分硬化时为硬化前的重量平均分子量。
另外，可塑性成分优选在形成遮光性构件时、或形成遮光性构件后硬化。可塑性成分的硬化适宜的是与纤维素系树脂进行交联的方法。由此，表观的分子量增大，可期待抑制或防止可塑性成分的转移(渗出)、提升被膜强度。除与纤维素系树脂进行交联的方法以外，可塑性成分的硬化可通过其他成分、硬化剂或可塑性成分彼此的交联来进行，也可以将这些方法和与纤维素系树脂的交联并用。
就抑制遮光性构件的翘曲(卷曲)的观点而言，相对于纤维素系树脂100质量份，可塑性成分的含量优选1质量份以上、50质量份以下，更优选3质量份以上、50质量份以下，进而更优选5质量份以上、40质量份以下，特优选10质量份以上、30质量份以下的范围。通过设为1质量份以上、50质量份以下，即便使用纤维素系树脂，也容易制成涂膜强度优异、遮光层的翘曲(卷曲)得到有效抑制的遮光性构件。
只要是无损本发明的功能的情况，则本实施方式的遮光层形成用树脂组合物可使用惯用的添加剂，例如稳定剂(抗氧化剂、紫外线吸收剂、耐光稳定剂、热稳定剂等)、阻燃剂、阻燃助剂、耐冲击改良剂、填充剂(或增强剂)、分散剂、抗静电剂、发泡剂、抗菌剂、润滑剂等。这些添加剂可仅为一种、或将两种以上加以组合。
再者，本实施方式的遮光层形成用树脂组合物即便实质上不使用二氧化硅或氧化铝等无机填料，或如树脂珠般的先前用于制成抑制入射光的反射、且遮光性优异者的消光剂，遮光性也非常优异。但是，即便对应于使用用途，结合所要求的光学浓度、构成而并用消光剂，也不存在问题。
＜遮光层形成用树脂组合物的制造方法＞
其次，对本实施方式的遮光层形成用树脂组合物的制造方法的一例进行说明。但是，本发明的遮光层形成用树脂组合物的制造方法并不限定于以下的方法。首先，将一次粒径为10nm以上、50nm以下的碳黑与纤维素系树脂及溶剂混合，视需要添加可塑性成分或其他成分，并使用捏合机、双辊磨机、三辊磨机、球磨机、横型砂磨机、纵型砂磨机、环型珠磨机、或磨碎机等各种分散装置进行分散，由此可制造遮光层形成用树脂组合物。分散的程度可对应于用途而适宜调整。例如，可分散至解开的程度。可根据所期望的膜表面的凹凸程度来调整分散的程度。此时，可使其他碳黑或有机颜料等同时分散，也可以将各自分散者混合。
再者，当碳黑或有机颜料等的溶解性高时，只要是对于具体使用的树脂或溶剂的溶解性高，通过搅拌而溶解，且确认不到异物的状态，则可省略如上所述的分散步骤。
本实施方式的遮光层形成用树脂组合物通过使用特定的碳黑与纤维素系树脂，分散性、流动性非常优异，因此可不进行微细的分散处理，而制作遮光性优异，经时的变化也得到抑制的稳定的树脂组合物。
另外，如上所述，当使用可塑性成分时，也优选通过可塑性成分来将碳黑用作前处理剂，并将所述可塑性成分处理碳黑与纤维素系树脂、及视需要的溶剂等一同混合或分散而制成遮光层形成用树脂组合物。在此情况下，分散稳定性良好，当形成遮光层时，可更有效地抑制由粒子所产生的沉淀、不均等。
《遮光层》
本实施方式的遮光层由含有作为纤维素系树脂的粘合剂树脂、及一次粒径为10nm以上、50nm以下的碳黑的遮光层形成用树脂组合物形成。遮光层优选通过利用一般的方法涂布遮光层形成用树脂组合物来获得。通过使用作为粘合剂树脂的纤维素系树脂与特定的碳黑，可使碳黑容易地分散在树脂组合物中，不仅为薄膜，且遮光性、黑色调、涂膜强度优异，而且可有效地抑制由树脂所引起的翘曲(卷曲)。
遮光层可通过湿式涂布法来将含有构成各层的材料的遮光层形成用树脂组合物形成为层，例如可通过利用浸涂、辊涂、棒涂、模涂、刮涂、气刀涂布等先前公知的涂布方法涂布在基材上，并进行干燥而获得。
本实施方式的遮光层也可以对应于作为目标的遮光性构件的结构(构成)等，通过转印法来形成。
转印法可使用辊转印法、模具转印法等公知的技术。例如，在可剥离的基材上形成遮光层，并将基材剥离，由此可获得遮光层单层。也可以将通过此种方法所获得的从具有可剥离的基材与遮光层的遮光性膜中剥下可剥离的基材而成的遮光层单层用作遮光性构件。
可剥离的基材可列举：聚酯膜、聚酰亚胺膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜等合成树脂膜，合成纸，纸，金属板等基材。
另外，可将可剥离的基材加以粗面化。在表面经粗面化的可剥离的基材的粗面化面上形成遮光层，并将可剥离的基材剥离，由此可容易地获得具有表面的凹凸形状的遮光层。
将基材表面加以粗面化的方法并无特别限定。例如，将含有粘合剂树脂与毛面剂的毛面层涂布液涂布在支撑体表面上，并进行干燥，由此可进行粗面化。此外，可通过如下方式等来将基材表面加以粗面化：向对象物表面高速地吹附细砂的喷砂加工、通过使对象物在金属雕刻辊与弹性辊之间穿过而进行的压花加工、利用化学药品处理对象物表面的化学蚀刻。
基材与遮光层是可剥离地构成。为了可剥离地构成基材与遮光层，优选使基材、毛面层、或遮光层中含有脱模效果优异的材料，或在基材或毛面层上实施脱模处理。作为脱模效果优异的材料，可列举：醇酸系树脂化合物、氟系化合物、硅酮系化合物。
基材的粗面化的程度根据所要求的光泽而不同，但算术平均粗糙度Ra(算术平均粗糙度)(JIS B0601：2001)优选设为0.3μm～6.0μm，更优选设为0.5μm～5.0μm，进而更优选设为1.0μm～4.0μm。通过将Ra设为0.3μm以上，可容易地将光泽抑制得低，通过设为6.0μm以下，可容易地自遮光层上剥离可剥离的基材。
可剥离的基材的厚度并无特别限定，但考虑到剥离时的作业性，优选设为25μm～250μm左右。
遮光层的厚度根据所要求的光学浓度、遮光性构件的构成而不同，但优选0.5μm以上、100μm以下，更优选设为1μm以上、50μm以下。特优选2μm以上、30μm以下。通过设为0.5μm以上，可使遮光层中难以产生针孔等，且容易获得充分的遮光性。另外，通过设为100μm以下，可确保生产性，且可实现薄膜化。
但是，当通过转印法来形成时，遮光层的厚度必须大于转印材料的粗面化的算术平均粗糙度Ra(算术平均粗糙度)(JIS B0601：2001)。
本实施方式的遮光层由于涂膜强度优异，因此即便在2μm以上、30μm以下等薄膜中，不仅遮光性、黑色调充分，而且处理性也优异。
遮光层的表面电阻值适宜的是1×1010Ω/□以下。通过将表面电阻值设为所述范围，可使遮光性构件具有充分的导电性。更优选1×108Ω/□以下。
《遮光性构件》
本实施方式的遮光构件具有由遮光层形成用树脂组合物形成的遮光层，所述遮光层形成用树脂组合物包括包含纤维素系树脂的粘合剂树脂、及一次粒径为10nm以上、50nm以下的碳黑。本实施方式的遮光性构件由于遮光层的涂膜强度高，因此也可以通过不具有基材的遮光层单层来构成。此时，遮光性构件的厚度也可以设为例如3μm以上、30μm以下等薄膜，不仅是薄膜，而且遮光性与处理性、稳定性及加工性优异。当然，也可以对应于用途而设为基材与遮光层等的层叠体。
遮光性构件的厚度根据所要求的光学浓度、构成而不同，但优选0.5μm以上、200μm以下，更优选设为1μm以上、50μm以下，特优选2μm以上、30μm以下。通过设为0.5μm以上，容易获得充分的遮光性。另外，通过设为100μm以下，可确保生产性，也可以实现薄型化、轻量化。
另外，遮光性构件可在遮光层上具有用以使遮光层粘接在光学构件或光学元件构件、显示元件构件、机械零件、电气·电子零件等上的粘接层。粘接层可由丙烯酸系粘接剂、氨基甲酸酯粘接剂、聚酯粘接剂、硅酮粘接剂等感压粘接剂、感热粘接剂等各种粘接剂形成。另外，遮光性构件视需要可在遮光层上设置隔片。
粘接层可通过利用浸涂、辊涂、棒涂、模涂、刮涂、气刀涂布等先前公知的涂布方法将含有构成各层的材料的遮光层用涂布液涂布在基材上，并进行干燥而获得。
本实施方式的遮光性构件优选不论其形态，至少一个表面的光泽度为20以下。通过将遮光性构件的光泽度设为20以下，可有效地提高遮光性。例如，当用作透镜单元时，可有效地防止噪声成为误动作的原因的危险。更优选10以下，进而更优选5以下。进而，优选两面的光泽度均为所述范围。将光泽度设为使用日本电色工业公司制造的光泽计VG-2000，以测定角度(θ)60度进行测定所得的值。
为了将遮光性构件的表面的光泽度设为所述范围，有使构件表面变成凹凸形状(凹凸结构)的方法。通过表面上具有凹凸形状，可抑制遮光性构件的光泽，防止光的反射，并有效地提高遮光性。另外，通过使用表面上具有凹凸形状的遮光性构件，可使本发明的遮光性效果更有效地发挥。如此，为了将遮光性构件的光泽度控制在后述的光泽度的范围内，有效的是在所述遮光性构件的表面的至少一面上具有凹凸形状的方法。更优选在两面上具有凹凸形状的方法，遮光性的效果得以更充分地发挥。
此处，当遮光性构件具有遮光层以外的层时，优选在遮光层未与其他层接合的遮光层表面上形成凹凸形状。即，遮光性构件优选在至少一面的遮光层上具有凹凸形状者。通过在遮光层上形成凹凸形状，而抑制光的反射，遮光性变得足够优异。更优选在遮光性构件的遮光层的两表面的遮光层上设置凹凸形状。当遮光层不位于遮光性构件的表面时(遮光层位于积层结构的中间层时)，优选在遮光层与遮光性构件的表面的两者上形成凹凸形状。
所述凹凸形状只要是例如入射光不进行镜面反射且进行散射的程度即可，且只要表面不平滑即可。另外，表面的凹凸优选对于使欲进行遮光的光散射而言适当的大小(形状)。例如，当将遮光性构件用于透镜单元时为使可见光区域、紫外线区域及红外区域等的光有效地散射者。
在此情况下，算术平均粗糙度Ra(算术平均粗糙度)(JIS B0601：2001)优选0.3μm以上。更优选0.5μm以上，进而更优选1.0μm以上，特优选2.0μm以上。
当具有基材时，作为基材，可列举：聚酯膜、聚酰亚胺膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜等合成树脂膜。其中，可适宜地使用聚酯膜，就机械强度、尺寸稳定性优异的观点而言，特优选经延伸加工、特别是双轴延伸加工的聚酯膜。另外，当用于耐热用途时，可适宜地使用聚酰亚胺膜。就与遮光层协同来提高遮光性的观点而言，视需要可使基材中含有碳黑等着色剂。
基材的膜厚根据遮光性构件的用途、及构成而不同，但优选1μm以上、100μm以下，更优选设为2μm以上、50μm以下，特优选4μm以上、30μm以下。通过设为1μm以上，可确保遮光性构件的生产性。另外，通过设为100μm以下，可达成薄型化、轻量化。
[实施例]
以下，通过实施例来更详细地说明本发明，但本发明并不受这些实施例任何限定。再者，“份”是指“质量份”，“％”是指“质量％”。
以下表示实施例中所使用的材料。
＜碳黑＞
以下汇总实施例及比较例中所使用的碳黑的物性值。当由穿透式电子显微镜测定碳黑的平均一次粒径时，依据ASTM D-3849进行测定。从穿透式电子显微镜像中选择20个，并将其平均值设为平均一次粒径的值。
[表1]
Figure GDA0001737844470000141
[实施例1]
利用振荡器(斯坎德克斯(Skandex)SK450：速流管理(Fast&Fluid Management)公司制造)将下述组成的混合物均匀地搅拌混合，而获得遮光层形成用树脂组合物1。
＜遮光层形成用树脂组合物1＞
·粘合剂树脂：10.8份
纤维素系树脂
CAP482-20(纤维素酯)：伊士曼柯达(Eastman Kodak)公司制造
·碳黑(CB-1)：2.2份
·稀释溶剂(甲基乙基酮)：43.5份
·稀释溶剂(甲苯)：43.5份
[实施例2]
除将遮光层形成用树脂组合物1的碳黑(CB-1)变更成碳黑(CB-2)以外，以与实施例1相同的方式获得遮光层形成用树脂组合物2。
[实施例3]
利用振荡器(斯坎德克斯(Skandex)SK450：速流管理公司制造)将下述组成的混合物均匀地搅拌混合，而获得遮光层形成用树脂组合物3。
＜遮光层形成用树脂组合物3＞
·粘合剂树脂：10.6份
纤维素系树脂
CAP482-20(纤维素酯)：伊士曼柯达公司制造
·碳黑(CB-1)：2.2份
·可塑性成分：1.6份
聚酯多元醇(可乐丽多元醇F-3010：可乐丽公司制造)
·稀释溶剂(甲基乙基酮)：42.8份
·稀释溶剂(甲苯)：42.8份
[实施例4]
除将遮光层形成用树脂组合物3的可塑性成分变更成聚醚(德士模范(Desmophen)250U：住友拜耳氨基甲酸酯公司制造)以外，以与实施例3相同的方式获得遮光层形成用树脂组合物4。
[实施例5]
利用振荡器(斯坎德克斯(Skandex)SK450：速流管理公司制造)将下述组成的混合物均匀地搅拌混合，而获得遮光层形成用树脂组合物5。
＜遮光层形成用树脂组合物5＞
·粘合剂树脂：10.8份
纤维素系树脂
CAP482-20(纤维素酯)：伊士曼柯达公司制造
·碳黑(CB-1)：2.2份
·可塑性成分：0.2份
聚酯多元醇(可乐丽多元醇F-3010：可乐丽公司制造)
·稀释溶剂(甲基乙基酮)：43.4份
·稀释溶剂(甲苯)：43.4份
[实施例6]
利用振荡器(斯坎德克斯(Skandex)SK450：速流管理公司制造)将下述组成的混合物均匀地搅拌混合，而获得遮光层形成用树脂组合物6。
＜遮光层形成用树脂组合物6＞
·粘合剂树脂：10.4份
纤维素系树脂
CAP482-20(纤维素酯)：伊士曼柯达公司制造
·碳黑(CB-1)：2.2份
·可塑性成分：5.0份
聚酯多元醇(可乐丽多元醇F-3010：可乐丽公司制造)
·稀释溶剂(甲基乙基酮)：41.2份
·稀释溶剂(甲苯)：41.2份
[比较例1]
利用振荡器(斯坎德克斯(Skandex)SK450：速流管理公司制造)将下述组成的混合物均匀地搅拌混合，而获得遮光层形成用树脂组合物7。
＜遮光层形成用树脂组合物7＞
·粘合剂树脂：21.0份
丙烯酸多元醇
(阿库利迪科(Acrydic)A807：迪爱生(DIC)公司制造)
·异氰酸酯：3.5份
(波诺克(Burnock)DN950：迪爱生公司制造)
·碳黑(CB-1)：2.1份
·稀释溶剂(甲基乙基酮)：36.7份
·稀释溶剂(甲苯)：36.7份
[比较例2]
除将遮光层形成用树脂组合物1的碳黑(CB-1)变更成碳黑(CB-3)以外，以与实施例1相同的方式获得遮光层形成用树脂组合物8。
[比较例3]
利用振荡器(斯坎德克斯(Skandex)SK450：速流管理公司制造)将下述组成的混合物均匀地搅拌混合，而获得遮光层形成用树脂组合物9。
＜遮光层形成用树脂组合物9＞
·粘合剂树脂：36.6份
聚酰亚胺树脂
(PIAD200A：荒川化学工业公司制造)
·碳黑(CB-1)：2.4份
·稀释溶剂(环己酮)：30.5份
·稀释溶剂(甲基环己烷)：30.5份
[遮光性构件的评价]
对实施例、比较例中所获得的遮光性构件评价颜料凝聚性、光学浓度、涂膜强度、明亮度指数等。将结果示于表2中。
(遮光层的形成方法)
将所获得的遮光层形成用树脂组合物涂布在基材(拜那膜(Filmbyna)DG2：藤森工业公司制造，厚度为50μm)的脱模处理面上，并进行干燥，而形成厚度为20μm的遮光层。
在本实施例中，将所获得的遮光层单层作为遮光性构件来进行评价。即，利用将基材剥离的遮光层单层进行测定。
再者，在评价结果中，将“○”设为优良，将“△”设为可实用，将“×”设为NG水准。
[评价项目]
1.颜料凝聚性
通过颜料的凝聚性评价来判断遮光层形成用树脂组合物的分散稳定性。
将所形成的遮光层切割成10cm×10cm的大小，并以目视观察该遮光层的表面，由此清点颜料凝聚物。
将颜料凝聚物为5个以内者设为“〇”，将颜料凝聚物为10个以内者设为“△”，将颜料凝聚物超过10个者设为“×”。
2.光学浓度
针对所获得的遮光层，根据JIS K7651：1988，使用光学浓度计(TD-904：格林达-麦克贝斯(GretagMacbeth)公司制造)测定光学浓度。测定使用紫外线(Ultraviolet，UV)滤光片。
将光学浓度超过4.0、且无法测定的区域的浓度者设为“○”，将光学浓度为4.0以下者设为“×”。
3.涂膜强度
依据JIS K 7161来测定拉伸强度(断裂强度)。
利用拉伸试验机(检测机产业(Tester Sangyo)公司制造)，以速度200mm/min对宽度10mm、长度50mm的遮光层进行拉伸，并测定遮光层切断时的负荷。
将在250g以上的负荷下断裂者设为“〇”，将在未满250g的负荷下断裂者设为“×”。
4.明亮度指数
使用分光色差计(SE-6000：日本电色公司制造)，测定遮光层在反射光中的明亮度指数L﹡。明亮度指数L﹡是100表示白度，0表示黑色调的数值。
将L﹡为40以下者设为“〇”，将L﹡超过40者设为“×”。
5.卷曲
将所形成的遮光层切割成10cm×10cm的大小，将该遮光层放置在平滑的玻璃板上，并测定遮光层的端部4边的卷曲。
再者，若卷曲的程度变得严重，则不同的端部彼此重叠，遮光性构件变成筒状。在此情况下，卷曲的测定变得困难，因此测定变成筒状的圆的直径。当卷曲变得严重时，端部彼此的重叠进一步增加，直径变小。
将端部4边的卷曲的平均值为±20mm以内者设为“〇”，将端部4边的卷曲的平均值大于±20mm、或变成直径50mm以上的筒状者设为“△”，将变成直径未满50mm的筒状者设为“×”。
6.抗静电性
使用电阻率计(罗莱斯塔(Loresta)GP：三菱化学分析技术(Mitsubishi ChemicalAnalytech)公司制造或海莱斯塔(Hiresta)UX：三菱化学分析技术公司制造)，测定遮光层的表面电阻率，将1×108Ω/□以下者设为“〇”，将大于1×108Ω/□、且为1×1010Ω/□以下者设为“△”，将超过1×1010Ω/□者设为“×”。
[表2]
颜料凝聚性 光学浓度 涂膜强度 明亮度指数 卷曲 抗静电性
实施例1 〇 〇 〇 〇 △ 〇
实施例2 〇 〇 〇 〇 △ 〇
实施例3 〇 〇 〇 〇 〇 〇
实施例4 〇 〇 〇 〇 〇 〇
实施例5 〇 〇 〇 〇 △ 〇
实施例6 〇 〇 〇 〇 〇 〇
比较例1 △ 〇 × 〇 〇 〇
比较例2 〇 × 〇 × △ △
比较例3 × 〇 × 〇 △ 〇
如表2所示，可确认本实施例的遮光层形成用树脂组合物通过含有作为纤维素系树脂的粘合剂树脂、及一次粒径为10nm以上50nm以下的碳黑，而抑制颜料凝聚，且树脂组合物中的碳黑的分散稳定性优异。另外，可确认如下的良好的结果：使用本实施例的遮光层形成用树脂组合物所形成的遮光层充分地保持遮光性、黑色调、涂膜强度，且也可以抑制遮光层的翘曲(卷曲)。
本实施例的具有遮光层的遮光性构件即便是仅为遮光层的单层，光学浓度、涂膜强度、遮光性也优异，因此可实现小型化、薄型化及轻量化。
另外，当遮光性构件具有基材时，与遮光层单层的情况同样地，也可以获得光学浓度、涂膜强度、遮光性均优异的结果。
因此，本发明的遮光性构件可适宜地用于光学用途或光学元件用途、显示元件用途、机械零件、电气·电子零件等各种用途。

Claims (10)

1.一种遮光层形成用树脂组合物，其特征在于,包括：包含纤维素系树脂的粘合剂树脂、及一次粒径为10nm以上、50nm以下的碳黑，所述碳黑的BET比表面积为50m2/g以上、1500m2/g以下，且所述碳黑的邻苯二甲酸二丁酯吸油量为100cm3/100g以上、500cm3/100g以下。
2.根据权利要求1所述的遮光层形成用树脂组合物，其特征在于：还包括可塑性成分。
3.根据权利要求1或2所述的遮光层形成用树脂组合物，其特征在于：所述纤维素系树脂为选自纤维素及纤维素衍生物中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的遮光层形成用树脂组合物，其特征在于：相对于所述纤维素系树脂100质量份，含有1质量份以上、100质量份以下的所述碳黑。
5.一种遮光层形成用树脂组合物的制造方法，其特征在于,包括：将包含纤维素系树脂的粘合剂树脂与一次粒径为10nm以上、50nm以下的碳黑混合的步骤，所述碳黑的BET比表面积为50m2/g以上、1500m2/g以下，且所述碳黑的邻苯二甲酸二丁酯吸油量为100cm3/100g以上、500cm3/100g以下。
6.根据权利要求5所述的遮光层形成用树脂组合物的制造方法，其特征在于：在所述混合步骤中，也进一步添加可塑性成分。
7.一种遮光层，其特征在于,由根据权利要求1至4中任一项所述的遮光层形成用树脂组合物形成。
8.一种遮光性构件，其特征在于,包括根据权利要求7所述的遮光层。
9.一种遮光性构件的制造方法，其特征在于，包括：
在可剥离的基材上形成包含遮光层形成用树脂组合物的遮光层的步骤，以及
其后将所述可剥离的基材由所述遮光层剥离的步骤，其中，
所述遮光层的厚度为0.5～100μm，且包含黏合剂树脂及碳黑，
所述黏合剂树脂为纤维素系树脂，
所述碳黑的一次粒径为10nm以上、50nm以下，所述碳黑的BET比表面积为50m2/g以上、1500m2/g以下，且所述碳黑的邻苯二甲酸二丁酯吸油量为100cm3/100g以上、500cm3/100g以下。
10.根据权利要求9所述的遮光性构件的制造方法，其特征在于：所述纤维素系树脂为纤维素及纤维素衍生物的至少一种。
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