JP2008138068A

JP2008138068A - 遮光性ポリエステルフィルム

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Publication number: JP2008138068A
Application number: JP2006325354A
Authority: JP
Inventors: Akira Nakamura; 昭中村; Norifumi Akiyama; 律文秋山; Kazunori Tanaka; 和典田中
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2026-12-01
Also published as: JP5298423B2

Abstract

【課題】特定のポリエステル層を積層することによって軽量性と遮光性に優れた遮光性積層フィルムを得る。
【解決手段】カーボンブラック粒子を含有するフィルムであって、該フィルムの密度が０．６０ｇ／ｃｍ³〜１．３０ｇ／ｃｍ³の範囲にあり、さらにフィルムの色調Ｌ値が３０以下、かつ光学濃度が０．５〜６．５である遮光性積層ポリエステルフィルム。
【選択図】なし

Description

本発明は、カメラ、ビデオカメラ、複写機、現像機等の各種光学装置の遮光部材として有用な遮光フィルムに関する。

近時、旅行やレジャーさらには屋外での作業時等において、携帯性に優れる性能コンパクトカメラが市場に多く出回っている。また、個人でビデオ撮影することが増えるに伴い、ビデオカメラも軽量、コンパクト化が進み、最近では手のひらに乗るくらいまで小型化されている。このように、光学機器、特にカメラ、ビデオカメラの小型化及び軽量化によって、それらを構成する部品にも小型化や軽量化へのニーズが益々高まっている。

従来、シャッターや絞りなどの遮光部材には金属が使用されていたが、小型軽量化及び低コスト化に伴い、合成樹脂フィルムが用いられることが多くなってきた。

ポリエステルフィルムにカーボンブラックを混入し、不透明、遮光性を付与せることが通常の方法である。その具体的な例としては、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４などが開示されている。

特許文献１はカーボンブラック含有のポリエステルフィルムＢの両面にカーボンブラックを含有しないポリエステルフィルムＡ，Ｃを積層した複合フィルムに関するものである。本技術は磁気記録媒体用途向けであり、ポリエステルフィルムＢ面にカーボンブラックを含有しないために光学濃度、軽量化が解決されず、光学装置の遮蔽部材用途には向けられない。特許文献２には遮光剤を含有するポリエステル層（Ａ）の少なくとも片面に、白色ポリエステル層（Ｂ）を積層したフィルムが記載されている。芯層部のポリエステル層（Ａ）にポリメチルペンテンを使用できる記載もあり、軽量化も意図している。しかし、芯層部にはカーボンブラックを含有されているもののスキン層部は白色フィルムであるので遮蔽効果は劣っている。特許文献３には気泡を含有する白色ポリエステル層（Ｂ）の少なくとも片面に、無機系微粒子を含有する白色ポリエステル（Ａ）を積層した積層フィルムが開示されている。しかし、本技術は受容シートの用途であり、遮蔽性が低いことから光学用途向けには使用できない。さらに特許文献４は熱可塑性樹脂を主成分とする光反射性フィルムの片面に、熱可塑性樹脂を主成分とするカーボンブラックなど無機微粒子を含有するフィルムに関するものである。特許文献４には、非相溶樹脂の使用についての記載はなく、軽量化、遮蔽性、加工性の面で本発明の目的は達成されない。

こうした状況にあって、遮光性、軽量性、強靱性に優れる光学機器用のシャッターや絞り等として好適な遮光フィルムが求められている。
特開昭６３−０４２８６２号公報特開平１１−２５４６２０号公報特開２００２−３４７１９６号公報特開２００６−０２３４２２号公報

本発明は、遮光性、高い機械強度を有し、軽く、強靱であり、シャッターや絞り等として好適な遮光フィルムを提供しようとするものである。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、カーボンブラック粒子を含有するフィルムであって、該フィルムの密度が０．６０ｇ／ｃｍ³〜１．３０ｇ／ｃｍ³の範囲にあり、さらにフィルムの色調Ｌ値が３０以下、かつ光学濃度が０．５〜６．５である遮光性積層ポリエステルフィルム。

に関係するものである。

本発明では、遮光性、高い機械強度を有し、軽く、強靱であり、シャッターや絞り等として好適な遮光フィルムを提供することができ、光学機器を小型化及び軽量化することができる。

本発明で使用されるポリエステルとは、ジオールとジカルボン酸とから縮重合によって得られるポリマーであり、ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバチン酸などで代表されるものである。

またジオールとは、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノールなどで代表されるものである。具体的には、ポリメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタート、ポリエチレン−ｐ−オキシベンゾエート、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートなどが挙げられる。これらのポリエステルはホモポリエステルであっても、コポリエステルであってもよい。その共重合成分としては例えば、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコールなどのジオール成分、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸成分が挙げられる。

本発明では特に、耐水性、耐久性、耐薬品性などに優れるポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが好ましい。また、このポリエステルの中には、実質的に線状とみなされる範囲において三官能以上の化合物や単官能化合物を結合させてもよい。また、公知の各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤などを添加することもできる。

本発明は少なくともポリエステル層（A）とポリエステル層(B)とを用いてなることが好ましい。ポリエステル層(A)とポリエステル層(B)とは、同種のポリエステル成分を用いてなるものであっても異種のポリエステル成分を用いても良いが、ポリエステル層(A)は以下に説明する極限粘度［η］を有し、かつ無機微粒子を含有することが好ましい。一方、ポリエステル層(B)はポリエステルと非相溶の樹脂を含有することが好ましい。

本発明で好ましく使用されるポリエステル層（Ａ）のポリエステルは、極限粘度［η］が０．５０〜０．８５ｄｌ／ｇの範囲にある分子量が相対的に大きいものが好ましい。０．６０〜０．８５ｄｌ／ｇの範囲が好ましく、特に０．７０〜０．８５ｄｌ／ｇの範囲が好ましい。一方、ポリエステル層（Ｂ）で使用されるポリエステルの極限粘度［η］は限定されないが、０．５０〜０．８５ｄｌ／ｇの範囲のものが好ましい。極限粘度とは数個の濃度の違う高分子溶液の粘度を求めて０に補外した濃度０の点の高分子溶液の粘度である。極限粘度の測定は、フェノール系の溶媒に測定しようとするポリエステルを溶かし、常温で溶液の粘度と溶媒の粘度を同一の粘度計で測定値を測定する。

Ｏ−クロロフェノールを用いる場合、２５℃で測定し次式を適用する。

ηｓｐ／ｃ＝〔η〕＋Ｋ〔η〕^２ｃ
ここで、比粘度ηｓｐは粘度比（溶液粘度／溶媒粘度）−１で算出し、ｃは溶媒１００ｍｌあたりの溶解ポリマ重量（ｇ／１００ｍｌ、通常１．２）、ハギンス定数Ｋ（０．３４３とする）。また溶液粘度、溶媒粘度はオストワルド粘度計を用いて測定する。

この極限粘度［η］が０．５ｄｌ／ｇよりも低い場合には、フィルム厚みが小さくなると機械的強度を保持できなくなることがある。一方、０．８５ｄｌ／ｇよりも大きい場合には、フィルム厚みが小さくてもある程度は機械的強度を保持できるものの、カーボンブラック粒子との混和性が悪くなり、均質で物性の優れたフィルムを製造することが困難になることがある。

本発明のポリエステルフィルム中に含有されるカーボンブラックは公知の種類のものを使用できるが、フィルム中に分散させた時にカーボンブラックの平均二次粒子径が０．１〜３．０μｍの範囲であることが好ましい。より好ましくは０．２〜２．６μｍの範囲である。平均二次粒子径が０．１μｍより小さくなると摺動性が不良となることがあり、逆に３．０μｍより大きい場合はフィルム中に斑が発生し、引張強度、製膜性が不良となることがある。フィルム中のカーボンブラック粒子の平均二次粒子径は後述のように顕微鏡を用いて拡大した写真を観察することによって測定することができる。ここで、本発明においては平均粒子径とは、数平均粒子径を意味する。

本発明におけるカーボンブラック粒子のフィルム中における含有量は総重量に対して０．５〜３５重量％、特に好ましくは３〜３０重量％である。カーボンブラック粒子の含有量が０．５重量％未満の場合には、遮光性が不十分になることがあり、一方、含有量が３５重量％を越えると製膜性が低下することがある。

カーボンブラック粒子を所定のポリエステルに含有せしめる方法としては、重合前、重合中、重合後のいずれに添加してもよいが、ポリエステルに押出機の中でカーボンブラック粒子を直接に溶融させ、分散せしめて添加するコンパウンド化するペレット方法が有効である。

本発明においては、ポリエステルと非相溶な樹脂を総重量に対して２〜４０重量％含有することが好ましい。また、積層フィルムとする場合には、ポリエステル層（Ｂ）にポリエステルと非相溶な樹脂をポリエステル層（Ｂ）の総重量に対して２〜４０重量％含有することが好ましい。上記範囲より少ない場合にはフィルムの軽量化の効果が少なくなることがあり、逆に上記範囲より多い場合には延伸時にフィルム破れ等が生じやすくなり生産性が低下することがある。この非相溶樹脂の添加はフィルム内部に該非相溶樹脂を核とした微細な気泡（ボイド）が多数形成され、クッション性を付与すると同時に積層フィルムの軽量化に大きく貢献することができる。

本発明でいう非相溶樹脂とは、ポリエステル以外の熱可塑性樹脂であって、かつ該ポリエステルに対して非相溶性を示す熱可塑性樹脂であり、ポリエステル中では粒子状に分散し、延伸によりフィルム中に気泡を形成せしめる効果が大きいものである。

かかる点から非相溶樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンのようなオレフィン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、フッ素系樹脂などが好ましく用いられる。これらは２種以上の非相溶樹脂を併用してもよい。これらの中でもポリオレフィンが好ましが、特にポリメチルペンテンはポリエステルとの表面張力差が大きく、かつ融点が高いため、添加量当たりの気泡形成の効果が大きいという特徴があり、相溶樹脂として特に好ましいものである。

本発明の積層フィルムの密度は０．６０ｇ／ｃｍ³〜１．３０ｇ／ｃｍ³の範囲であることが必要であり、さらに０．６０ｇ／ｃｍ³〜１．１０ｇ／ｃｍ³の範囲が好ましい。この範囲よりも低くなると積層フィルムの機械的強度が低下する。本発明では、非相容樹脂の量を制御することによって上記密度範囲を達成することができる。積層フィルムとする場合には、ポリエステル層（Ｂ）の厚みをポリエステル層（Ａ）の厚みよりも大幅に大きくしてボイド量を適切な範囲内で増やすことによって、積層フィルムの密度を小さくし、かつ、調節することができる。

本発明においては、フィルムの色調Ｌ値が３０以下であることが必要である。この色調Ｌ値が３０より大きいと反射光量が増す。カメラ部品の場合は、露光される光の一部が部品に当たるが、反射光量が増すことで反射光によるハレーションが強くなり画像の鮮明度を低下させる等の問題を生じることが多い。

本発明において、色調Ｌ値はＪＩＳ−Ｋ−７１０５規格に記載された測定方法によるものである。測定については、例えば、次のように行う。測定器として、ＳＭ−６−ＩＳ−２Ｂ（スガ試験機株式会社製）を使用し、フィルムの表面色を積分球式カラーメーターで測定して平均値を得る。サンプリング方法としては、カットシートのサイズが１０００ｍｍ幅以上の時にはカットシート１枚につきフィルムの幅方向に両端部と中央部を等間隔に３カ所サンプリングしてＮ＝２で測定をする。一方１０００ｍｍ幅未満の時にはカットシートの面積に合わせて両端部の２カ所または中央部１カ所につきサンプリングをしてＮ＝３で測定する。また、サンプル面積は一定（１０ｃｍ×１０ｃｍ）になるようにサンプリングする。

また本発明においてフィルムの光学濃度は０．５〜６．５であることが必要であり、特に２．５〜６．５の範囲が好ましい。この光学濃度はフィルム中のカーボンブラック含有量によって大きく変動するが、さらにカーボンブラックの種類や粒子径によっても調整することができる。該光学濃度が０．５よりも小さいと、低膜厚時における遮光性が不十分になるために黒色の色調が低下し、光学的機能を発揮できなくなる。一方、６．５よりも大きくなると遮光性はよいが、カーボンブラックの混和性の影響からフィルムの引張り強度物性が低下して、製膜破れトラブルが出やすい。

この光学濃度はフィルム厚みに依存する。本発明の積層フィルム厚みは使用目的や用途によって様々であるが、通常は１５〜５００μｍの範囲で使用できる。積層フィルム厚みに応じて本発明の光学濃度とするために、ポリエステル層（Ａ）中のカーボンブラック含有量の調整し、積層フィルム厚みが５〜１００μｍの範囲ではこの方法によって遮光性を効果的に発揮させることができる。本発明は薄いフィルムでも遮光性の効果を発揮することができる。

光学濃度の測定には以下の方法を用いる。

垂直透過光束をフイルムに照射し、フイルムが無い時との比をｌｏｇ（対数）で表示する。

濃度＝ｌｏｇ10 （Ｆ／Ｆ0）
Ｆは試料に入射した照明光束、Ｆ0は試料なしの照明光束。測定方法は光学濃度計はＸＲｉｔｅ３６１Ｔ（日本平板機械社製）を用いる。サンプル１枚につき、面積一定（５ｃｍ×５ｃｍ）になるようにサンプリングしてＮ＝３で測定し平均値を出す。

また、ポリエステルフィルムの光学濃度斑は２０％以下に抑えることが好ましい。この光学濃度斑は光学機能を満足させるために必要な特性であり、光学濃度斑が２０％を越えると遮光性の不均一さから遮光部材用途への使用ができなくなる。高機能性を必要とする用途に対しては、光学濃度斑はより厳しくする必要があり、１０％以下であることが好ましい。濃度斑は製膜方法との関連が大きいが、本発明で使用する極限粘度の相対的に大きいポリエステルを使用することによって光学濃度斑の低いフィルムを製膜することが可能になった。

本発明において、光学濃度斑とは、ポリエステルフィルムの１０ｍサンプルから１ｍ間隔に１０枚切り分けて両端部、中央部の３カ所の真ん中から面積（５ｃｍ×５ｃｍ）で３０枚のサンプリングをして光学濃度を１回ずつ測定し、３０点の数値から平均値を求め最大値から最小値を引いた値を平均値で割り百分率で表した数値とする。

本発明では前記に述べた組成物を主成分とするが、本発明の目的を阻害しない範囲内で、他種ポリマーをブレンドしてもよいし、また酸化防止剤、熱安定材、滑剤、紫外線吸収剤、核生成剤などの無機または有機添加剤が通常添加される程度添加されていてもよい。

本発明において、遮光性積層ポリエステルフィルムの構成は３層構造が効果的である。すなわち、芯層部が前記ポリエステル層(Ｂ)、両表層部が前記ポリエステル層（Ａ）の構成である。それぞれの厚みの比率は、ポリエステル層（Ａ）/ ポリエステル層(Ｂ) / ポリエステル層（Ａ）=１〜１０ / ８０〜９８ / １〜１０が好ましい。ここで、ポリエステル層(Ｂ)の比率が８０未満になると軽量化も効果が弱まり、一方、９８を越えると遮光性が低下する不具合が生じやすい。

本発明において遮光性積層ポリエステルフィルムの引張強度が５０ＭＰａ以上であることが好ましい。この範囲よりも低くなると遮光性積層フィルムの機械的強度が低下するために耐久性が低下し、本発明の目的を達成できなくなる。

本発明においては、ポリエステル層（Ａ）とポリエステル層（Ｂ）を積層する方法としては、溶融製膜中の共押出により複合化する方法、あるいはそれぞれ別々に製膜した後、ラミネートする方法のいずれでもよいが、コストなどの点で前者の方法がより好ましい。

次に、本発明の遮光性積層ポリエステルフィルムの製造方法について説明するが、本発明はかかる例のみに限定されるものではない。

押出機（ア）と押出機（イ）を有する複合製膜装置において、ポリエステル層（Ｂ）を形成するため、乾燥したポリエステルのチップと、乾燥した非相溶樹脂とを混合したものを２６０〜３００℃に加熱された押出機（イ）に供給し、溶融してＴダイ複合口金内に導入する。この原料には、必要に応じて分散剤をポリエステル層（Ｂ）の総重量に対して０．０５〜１０重量％添加せしめてもよい。また、非相溶樹脂の添加は、予めマスターチップとしたものを乾燥して使用してもよい。

一方、ポリエステル層（Ａ）に使用する樹脂としては、乾燥したポリエステルのチップと乾燥したカーボンブラックのマスターチップを所望のカーボンブラックの含有量となるように混合したものを２６０〜３００℃に加熱された押出機（ア）に供給し、溶融してＴダイ口金内に導入する。押出機（ア）のポリマーが前記した押出機（イ）のポリマーの表層（片面）あるいは両表層（両面）に来る様に積層してシート状に共押出成形し、溶融積層シートを得る。

この溶融積層シートを、表面温度１０〜６０℃に冷却されたドラム上で静電気により密着冷却固化し、未延伸積層フィルムを作製する。該未延伸積層フィルムを７０〜１２０℃に加熱したロール群に導き、長手方向（縦方向、すなわちフィルムの進行方向）に２〜５倍延伸し、２０〜３０℃のロール群で冷却する。

続いて長手方向に延伸したフィルムの両端をクリップで把持しながらテンターに導き９０〜１５０℃に加熱した雰囲気中で長手方向に垂直な方向（横方向）に２〜５倍延伸する。

延伸の面積倍率（縦延伸倍率×横延伸倍率）は６〜２０倍であることが好ましい。面積倍率が６倍未満であると、得られるフィルムのフィルム強度が不十分となりやすく、逆に２０倍を越えると延伸時に破れを生じやすくなる傾向がある。

こうして得られた二軸延伸積層フィルムは、結晶配向を完了させて平面性、寸法安定性を付与するためにテンター内にて１５０〜２３０℃で１〜３０秒間の熱処理を行い、均一に徐冷後、室温まで冷やして巻き取ることにより、本発明の遮光性積層ポリエステルフィルムを得ることができる。

なお、上記熱処理工程中では必要に応じて横方向あるいは縦方向に３〜１２％の弛緩処理を施してもよい。また、二軸延伸は逐次延伸あるいは同時二軸延伸のいずれでもよく、また二軸延伸後に、縦、横いずれか、あるいは両方向に再延伸してもよい。

延伸温度と倍率は、ポリエステル層（Ａ）とポリエステル層（Ｂ）の積層比、あるいはポリエステル層（Ａ）に添加する無機系微粒子の添加量に対応して、適宜選択することが好ましい。

このようにして得られた本発明の遮光性積層ポリエステルフィルムは、カメラ、ビデオカメラ、複写機、現像機等の各種光学装置の遮光部材として好適な特性を有している。

［特性の測定方法および評価方法］
（１）カーボンブラックの平均二次粒子径
遮光性積層ポリエステルフィルム表層、ポリエステル層（Ａ）表面のカーボンブラックの平均二次粒子径を走査型電子顕微鏡Ｓ４０００（株式会社日立ハイテクノロジーズ製）を使用しフイルム表面を１０００倍に拡大した表面写真から、大きさ０．１μｍ〜１０μｍの粒径範囲内でカーボンブラックの平均二次粒子径を測定した数値である。

（２）密度
以下の式を用いて密度を決定する。

密度＝（１０枚の総重量）／（１０枚の総体積）総体積＝厚み×面積×サンプリング数。

サンプリング方法としては、カットシートのサイズが１０００ｍｍ幅以上の時にはカットシート１枚につきフィルムの幅方向に両端部と中央部を等間隔に３カ所サンプリングしてＮ＝２で測定をする。一方１０００ｍｍ幅未満の時にはカットシートの面積に合わせて両端部の２カ所または中央部１カ所につきサンプリングをしてＮ＝３で測定する。また、サンプル面積は一定（１０ｃｍ×１０ｃｍ）になるようにサンプリングし、それぞれ重量を測定する。

（３）色調Ｌ値
測定方法はＪＩＳ−Ｋ−７１０５規格を用い、測定器はＳＭ−６−ＩＳ−２Ｂ（スガ試験機株式会社製）を使用した。フィルムの表面色を積分球式カラーメーターで測定するが、各箇所一回の測定値で平均値を出した。

サンプリング方法としては、カットシートのサイズが１０００ｍｍ幅以上の時にはカットシート１枚につきフィルムの幅方向に両端部と中央部を等間隔に３カ所サンプリングしてＮ＝２で測定をする。一方１０００ｍｍ幅未満の時にはカットシートの面積に合わせて両端部の２カ所または中央部１カ所につきサンプリングをしてＮ＝３で測定する。また、サンプル面積は一定（１０ｃｍ×１０ｃｍ）になるようにサンプリングする。

（４）光学濃度
光学濃度計はＸＲｉｔｅ３６１Ｔ（日本平板機械社製）を用い、ポリエステルフィルム試料に垂直透過光束を照射し試料が無い状態との比をlog（対数）で表したものを光学濃度とした。光束幅は直径1mmの円形ものとした。サンプル１枚につき、面積一定（５ｃｍ×５ｃｍ）になるようにサンプリングし、光学濃度をＮ＝３で測定して平均値を出した。

（５）光学濃度斑
光学濃度計はＸＲｉｔｅ３６１Ｔ（日本平板機械製）を用いた。ポリエステルフィルムの１０ｍサンプルから１ｍ間隔に１０枚切り分けて両端部、中央部の３カ所の真ん中から面積（５ｃｍ×５ｃｍ）で３０枚のサンプリングをして光学濃度を１回ずつ測定し、３０点の数値から平均値を求め最大値から最小値を引いた値を平均値で割り百分率で表した数値を使用する。

（６）引張強度
遮光性積層ポリエステルフィルムの引張強度は、テンシロン測定器を用いＪＩＳ−Ｃ−２１５１規格で評価して、５０ＭＰａ以上であるものが実用レベルで良品、４９ＭＰａ以下のものを脆く使用出来ない不良品とした。

（７）静摩擦係数
遮光性積層ポリエステルフィルムの滑り係数を測定方法ＡＳＴＭ−Ｄ−１８９４規格で評価した。静摩擦係数が０．４以下のものは安定性大であり、静摩擦係数が０．６以上であるものは抵抗が大きく不良とした。

（８）軽量化
通常のポリエステルフィルムの密度１．４０ｇ／ｃｍ³を１００とした場合に対して、密度が小さくなったことによる軽量化度合いを百分率で表した数値を使用し比較する。

（９）静電気防止性
ポリエステルフィルムの表面比抵抗をＪＩＳ−Ｃ−２１５１規格で評価して１Ｅ＋１５Ω以下のものは静電気防止性に優れ、１Ｅ＋１７Ω以上のものは静電気を帯びて帯電斑が出易いので不良とした。

（１０）遮光性
遮光性積層ポリエステルフィルムの光学濃度が０．５以上のものは非常に黒く遮光性優良であり、光学濃度が０．５以下のものは黒さに欠け遮光性に斑があるので不良とした。
［実施例］
本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

実施例１
極限粘度［η］が０．７０ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレート（以降ＰＥＴと省略）チップ９７重量部と、マスターチップを用いてカーボンブラック３．０重量部を混合した。マスターチップは粒子径分布が上記のＰＥＴに、平均粒子径１０〜５０ｎｍを有するカーボンブラック粒子（三菱化学（株）社製 ♯５０）を均一に分散させた濃度５．０重量％のものを使用した。この混合原料を押出機（ア）に送り溶融させポリエステル層（Ａ）を形成すると共に、押出機（イ）を有する複合製膜装置において、ポリエステル層（Ｂ）を形成するため、乾燥したポリエステルのチップと、乾燥した三井化学社品のポリメチルペンテン樹脂（以降ＰＭＰと省略）５．０重量％を混合したものを２６０〜３００℃に加熱された押出機（イ）に供給し、溶融してＴダイ複合口金内に導入した。Ｔダイ複合口金に導入した。溶融体シートを表面温度２５℃に保たれた冷却ドラム上に静電荷法にて密着冷却固化させて未延伸フィルムとした。その後未延伸フィルムを８５〜９８℃に加熱したロール群に導き長手方向に３．３倍縦延伸した。続いて縦延伸されたフィルムの両端をクリップで把持しながらテンター内に導き１３０℃に加熱された雰囲気中で長手に垂直な方向に３．６倍横延伸した。その後テンター内で２３０℃の熱固定を行い、均一に徐冷後、室温まで冷やして巻き取り厚み５０μｍのフィルムを得た。一般的に単層のポリエステルフィルムの密度は１．４０ｇ／ｃｍ³であるが、この三層積層フィルムの密度は１．００ｇ／ｃｍ³となり軽量化２９％であった。このフィルムの軽量性は良レベルであった。

また、得られたポリエステルフィルムの特性は表１のとおりであった。評価項目として製膜性については工程内での安定性を、遮光性はＸＲｉｔｅ３６１Ｔによる光学濃度を評価基準とした。この遮光性積層ポリエステルフィルムは光学濃度６．０と遮光性が非常に良好であり、色調Ｌ値１５．０であり黒色性が良く他のフィルム特性も良であった。

実施例２
実施例１において、ポリエステル層（Ｂ）のＰＭＰ含有量を１０重量％に添加し、実施例１と同様に製膜して厚み５０μｍのフィルムを得た。このフィルムの光学濃度は６．０と優れ密度が０．８５ｇ／ｃｍ³で軽量化３９％と実施例１よりも更に軽くなった。このフィルムは実施例１に比べ特性、軽量性は良好、色調Ｌ値１５であり同じ良レベルであった。

実施例３
実施例１において、ポリエステル層（Ｂ）のＰＭＰ含有量を１５重量％に添加し、実施例１と同様に製膜して厚み５０μｍのフィルムを得た。このフィルムの光学濃度は６．０と遮光性に優れ、密度が０．７５ｇ／ｃｍ³と非常に軽く軽量化４６％であり実施例２よりも更に軽くなった。このフィルム実施例２に比べ特性は良好であり軽量性は優良、色調Ｌ値１５で黒色性が良く同じレベルであった。

実施例４
実施例１において、ポリエステル層（Ｂ）のＰＭＰ含有量を２０重量％に添加し、実施例１と同様に製膜して厚み５０μｍのフィルムを得た。このフィルムの光学濃度は６．０と遮光性に優れ、密度が０．６０ｇ／ｃｍ³と非常に軽く軽量化５７％であり実施例３よりも更に軽く優れている。このフィルムは実施例３に比べ特性は良好であり軽量性は非常に優良、色調Ｌ値１５で黒色性が良く同じレベルであった。

実施例５
実施例１においてポリエステル層（Ａ）、（Ｂ）には、カーボンブラック粒子の含有量が０．３重量％になるように添加した。実施例１と同様に製膜して厚み５０μｍのフィルムを得た。このフィルムの光学濃度は１．０、密度１．００ｇ／ｃｍ³、軽量化２９％であり実施例１に比べると遮光性に劣るが実用可能レベル、色調Ｌ値２９で実用可能レベルのものができた。

実施例６
実施例１において、ポリエステル層（Ａ）、（Ｂ）には、カーボンブラック粒子の含有量が３０重量％に成るように添加した。またポリエステル層（Ｂ）のＰＭＰ含有量を５．０重量％に添加し実施例１と同様に製膜して厚み５０μｍのフィルムを得た。密度が１．００ｇ／ｃｍ³、軽量化２９％であり実施例１と同じレベルであるが、このフィルムの光学濃度は６．２と高く遮光性が非常に優れ、色調Ｌ値１５で黒色性が良く実施例１と同じであった。

実施例７
実施例１において、ポリエステル層（Ａ）、（Ｂ）には、カーボンブラック粒子の含有量が０．５重量％になるように添加した。ポリエステル層（Ａ）には平均二次粒子径０．１μｍのカーボンブラック粒子を使用し、実施例１と同様に製膜して厚み５０μｍのフィルムを得た。このフィルムの光学濃度は２．０、密度が１．００ｇ／ｃｍ³と軽量化２９％であり、色調Ｌ値１７で黒色性が良く実施例１よりも遮光性がやや劣るが、実用可能レベルのものができた。

実施例８
実施例１において、ポリエステル層（Ａ）、（Ｂ）には平均二次粒子径３．０μｍのカーボンブラック粒子を使用し、実施例１と同様に製膜して厚み５０μｍのフィルムを得たが実施例１に比べ摩擦係数が少し低いものができた。このフィルムは色調Ｌ値１４で黒色性が良く、密度が１．００ｇ／ｃｍ³と軽量化２９％であり実施例１と同じレベルである。このフィルムは遮光性が良いが製膜性がやや劣っていた。

実施例９
実施例１において、ポリエステル層（Ａ）、（Ｂ）には、カーボンブラック粒子の含有量が０．５重量％になるように添加した。ポリエステル層（Ａ）には平均二次粒子径０．９μｍのカーボンブラック粒子を使用し、実施例１と同様に製膜して厚み２５μｍのフィルムを得た。このフィルムの光学濃度が１．０であり実施例１に比べると遮光性が劣るが実用可能レベルである。密度は１．００ｇ／ｃｍ³、軽量化２９％であり、色調Ｌ値１５で黒色性が良く実施例１と同じであった。

実施例１０
実施例７と同様の手法だが厚みを薄く製膜して１５μｍのフィルム厚みのものを得た。

このフィルムの光学濃度０．５であり遮光性は下限レベル、実用可能であるが製膜性がやや劣っていた。密度は１．００ｇ／ｃｍ³、軽量化２９％であり、色調Ｌ値１５で黒色性が良く実施例１と同じであった。

実施例１１
実施例１において、ポリエステル層（Ａ）、（Ｂ）には、カーボンブラック粒子の含有量が０．５重量％に成るように添加した。またポリエステル層（Ｂ）のＰＭＰ含有量を１５重量％に添加し実施例１と同様に製膜して厚み１００μｍのフィルムを得た。このフィルムの光学濃度は４．０と良い。密度が０．７５ｇ／ｃｍ³と非常に軽く軽量化４６％であり実施例３と同じレベルであった。このフィルムの色調Ｌ値１４であり黒色性が良いが、実施例１に比べ遮光性が劣っていた。軽量性は優良レベルであった。

比較例１
実施例１において、ポリエステル層（Ｂ）のＰＭＰ含有量を１．０重量％に添加し実施例１と同様に製膜して厚み５０μｍのフィルムを得た。このフィルムは、色調Ｌ値１５で黒色性が良く実施例１と同じである。光学濃度が６．５以上と実施例１よりも遮光性が良いものの、密度が１．３５ｇ／ｃｍ³と重くなり、密度範囲を外れるので不良であった。

比較例２
実施例１において、ポリエステル層（Ｂ）のＰＭＰ含有量を０．５重量％に添加し実施例１と同様に製膜して厚み５０μｍのフィルムを得た。このフィルムは、色調Ｌ値は１５で黒色性が良く実施例１と同じである。光学濃度が６．５以上と実施例１よりも遮光性が良いものの、比較例１に比べ更に密度が１．３８ｇ／ｃｍ³と重く、密度範囲を外れるので不良であった。

比較例３
実施例１において、ポリエステル層（Ｂ）のカーボンブラック粒子の含有量が０．１重量％に成るように添加した。またポリエステル層（Ｂ）のＰＭＰ含有量を４５重量％に添加し実施例１と同様に製膜して厚み５０μｍのフィルムを得た。このフィルムは、色調Ｌ値３５で黒色性が不良である。また、密度が０．３０ｇ／ｃｍ³と非常に軽いが、光学濃度が０．４と下限以下となり遮光性が不良である。実施例１に比べ製膜が安定せず、押し出し変動が発生して破れが頻発した。

実施例１２
極限粘度［η］が０．７０ｄｌ／ｇのＰＥＴチップ９７重量部と、マスターチップを用いてカーボンブラック３．０重量部を混合した。この混合原料と乾燥したＰＭＰ５．０重量％を混合したものを押出機に供給し、実施例１と同様に溶融製膜、延伸して厚み５０μｍの単層フィルムを得た。一般的に単層のポリエステルフィルムの密度は１．４０ｇ／ｃｍ³であるが、このフィルムの密度は０．８５ｇ／ｃｍ³となり軽量化３９％を達成し軽量性は良好である。この遮光性積層ポリエステルフィルムは光学濃度４．０と遮光性が良であり、色調Ｌ値１５．０であり黒色性が良く他のフィルム特性も良であった。

Claims

カーボンブラック粒子を含有するポリエステルフィルムであって、
該フィルムの密度が０．６０ｇ／ｃｍ³〜１．３０ｇ／ｃｍ³、フィルムの色調Ｌ値が３０以下、
かつ光学濃度が０．５〜６．５である遮光性ポリエステルフィルム。
前記フィルムが積層フィルムであり、
カーボンブラック粒子およびポリエステルに非相溶な樹脂を含有するポリエステル層（Ｂ）の少なくとも片面に、カーボンブラック粒子を含有するポリエステル層（Ａ）が積層された請求項１に記載の遮光性ポリエステルフィルム。
前記ポリエステルに非相溶な樹脂がポリメチルペンテンであり、ポリエステル層（Ｂ）の総重量に対して２〜４０重量％含有されてなる請求項１または２に記載の遮光性ポリエステルフィルム。
前記のポリエステルフィルム中に含有されるカーボンブラック粒子の平均二次粒子径が０．１〜３．０μｍである請求項１〜３のいずれかに記載の遮光性ポリエステルフィルム。
引張強度が５０ＭＰａ以上である請求項１〜４のいずれかに記載の遮光性ポリエステルフィルム。
３層の積層構造であって、芯層部が前記ポリエステル層(Ｂ)、両表層部が前記ポリエステル層（Ａ）である請求項２〜５のいずれかに記載の遮光性ポリエステルフィルム。
光学装置の遮光部材に用いられる請求項１〜６のいずれかに記載の遮光性ポリエステルフィルム。