JP2018180237A - Optical instrument, film on surface of optical instrument, and coating used in optical instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カメラやビデオ、放送機器などの光学機器のレンズ鏡筒や、その他の屋外で使用される可能性があるカメラ本体、ビデオ本体、監視カメラ、お天気カメラ等の光学機器の表面に設ける膜、塗料、光学機器に関する。 The present invention is provided on the surface of a lens barrel of an optical device such as a camera, a video, or a broadcast device, or other camera body that may be used outdoors, a video body, a surveillance camera, or an optical device such as a weather camera. It relates to films, paints, and optical devices.
光学機器を屋外で使用し、太陽光が直接光学機器に照射されるような場合、急激な温度の上昇による光学材料の物性の変化や劣化が起こることがある。
光学機器の表面に設ける膜とは、屋外で使用した際に太陽光による部材の温度上昇を抑制する機能を有する膜である。従来、太陽光による部材の温度上昇を抑制する方法としては、図1に示すように太陽による入射光1を基材5上の赤外線反射膜4で反射光2として反射する方法が知られており、入射光1に対する反射光2の比率を大きくすることで、透過光3による発熱を抑制することができる。反射率を上げるための材料としては可視光から赤外領域の反射率が高い酸化チタンが用いられることが多い。また、太陽光エネルギー分布は可視光領域で47%、赤外領域で50%であり、可視光から赤外領域での広い範囲での反射率が高いことが求められる。
このような遮熱性能に加えて、継続的な遮熱性能の維持や外観上の観点から真夏や赤道直下等の過酷な高温高湿下で割れやハガレといった不良の発生を低減する耐環境性および使用中の傷の発生を低減する耐傷性が求められる。
また、一般的に光学機器の表面は複雑な形状を有しており、塗料を塗布することで塗膜を形成する。このため、塗料は、経時による遮熱性や耐環境性が劣化しないことが重要である。
特許文献1には、膜の耐環境性能を向上させるために、微粒子とポリロタキサンを含む塗料を用いた膜を形成し、ポリロタキサン周囲の薬品侵入経路を塞ぐことにより、薬品による膜の膨潤を抑制している。一般に、樹脂中にポリロタキサンを含有させることで、傷修復性や柔軟性および耐衝撃性を付与することが知られている。
また、特許文献2には、遮熱膜に耐水性や耐候性を向上させるために、遮熱顔料の表面を光学的に透明な有機皮膜および無機皮膜を形成することで耐候性を向上させている。
When an optical instrument is used outdoors and sunlight is directly irradiated to the optical instrument, a change in physical properties of the optical material or deterioration may occur due to a rapid rise in temperature.
The film provided on the surface of the optical device is a film having a function of suppressing the temperature rise of the member due to sunlight when used outdoors. Heretofore, as a method of suppressing the temperature rise of the member due to sunlight, a method of reflecting the incident light 1 by the sun as the
In addition to such heat shielding performance, environmental resistance that reduces the occurrence of defects such as cracking and peeling under severe high temperature and high humidity conditions such as midsummer or just under the equator from the viewpoint of continuous heat shielding performance and appearance And scratch resistance is required to reduce the occurrence of scratches during use.
In addition, the surface of the optical device generally has a complicated shape, and a paint is applied to form a coating film. For this reason, it is important that the paint does not deteriorate its heat shielding property and environmental resistance over time.
In Patent Document 1, in order to improve the environmental performance of the film, a film using a paint containing fine particles and polyrotaxane is formed, and the drug intrusion path around the polyrotaxane is blocked to suppress swelling of the film by the drug. ing. In general, it is known that the inclusion of polyrotaxane in a resin imparts flaw repairability, flexibility and impact resistance.
Further, in
しかしながら、特許文献1には、反射率の高い酸化チタンの含有量が少なく十分な遮熱性を得ることができない。また、光学機器の表面に使用する場合、例えば鏡筒等の表面に使用する場合、ズーム機能を有するための可動部の精度を高めるために、数十μm程度の膜厚で塗布する必要がある。特許文献2のように、一般的な遮熱膜として使用する場合、塗膜の膜厚は数百μm程度となり、光学機器表面に使用できない。
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、100μm以下の膜厚においても遮熱性能、耐環境性が高い塗膜を、光学機器用の表面に設ける膜、光学機器用の塗料、光学機器を提供するものである。
However, in Patent Document 1, the content of titanium oxide having a high reflectance is small, and sufficient heat shielding can not be obtained. In addition, when used on the surface of an optical device, for example, when used on the surface of a lens barrel etc., it is necessary to apply a film thickness of about several tens of μm in order to improve the accuracy of the movable part to have a zoom function. . When using it as a general heat shielding film like
The present invention has been made in view of such background art, and provides a film having high heat shielding performance and environmental resistance even on a film thickness of 100 μm or less on a surface for optical devices, for optical devices Provide paints and optical devices.
本発明は、少なくともレンズとレンズ鏡筒表面に膜が形成された光学機器であって、
前記膜が少なくとも樹脂と無機粒子と顔料と分子量が18万以上70万以下のポリロタキサンを含み、
前記無機粒子の含有量が23vol%以上34vol%以下で、前記ポリロタキサンの含有量が0.24質量%以上4.9質量%以下であることを特徴とする光学機器に関する。
The present invention is an optical apparatus in which a film is formed on at least a lens and a surface of a lens barrel,
The film contains at least a resin, inorganic particles, a pigment, and a polyrotaxane having a molecular weight of 180,000 to 700,000,
The present invention relates to an optical device characterized in that the content of the inorganic particles is 23 vol% or more and 34 vol% or less, and the content of the polyrotaxane is 0.24 mass% or more and 4.9 mass% or less.
また、本発明は、少なくとも樹脂と無機粒子と顔料と分子量が18万以上70万以下のポリロタキサンを含み、
前記無機粒子の含有量が23vol%以上34vol%以下で、前記ポリロタキサンの含有量が0.24質量%以上4.9質量%以下であることを特徴とする光学用塗膜に関する。
Further, the present invention includes at least a resin, an inorganic particle, a pigment, and a polyrotaxane having a molecular weight of 180,000 to 700,000,
The present invention relates to an optical coating film characterized in that the content of the inorganic particles is 23 vol% or more and 34 vol% or less, and the content of the polyrotaxane is 0.24 mass% or more and 4.9 mass% or less.
さらに、本発明は、少なくとも樹脂と無機粒子と顔料と分子量が18万以上70万以下のポリロタキサンを含み、無機粒子の含有量が35質量%以上55質量%以下であることを特徴とする光学用塗料に関する。 Furthermore, the present invention contains at least a resin, an inorganic particle, a pigment, and a polyrotaxane having a molecular weight of 180,000 to 700,000, and the content of the inorganic particle is 35% by mass to 55% by mass. It relates to paint.
本発明によれば、遮熱性能が高く、実使用に十分耐えうる耐候性を有する光学機器用の表面に設ける光学用塗膜、光学機器用の表面に用いる光学用塗料、光学機器を提供することが出来る。 According to the present invention, there is provided an optical coating film provided on a surface for an optical device having a high heat shielding performance and having weatherability sufficient to withstand actual use, an optical coating material used on a surface for an optical device, and an optical device. I can do it.
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
本発明の光学機器は、少なくともレンズとレンズ鏡筒表面に膜が形成されたものであり、図2は本発明の光学機器の一態様であるレンズ鏡筒を有するカメラ用交換レンズの外観を示している。交換レンズは、レンズ鏡筒20と三脚座23を有し、レンズ鏡筒20はレンズ、固定筒21、環状部材22などで構成されている。このうち、本発明の光学機器に係る特徴は、レンズ鏡筒20の固定筒21や環状部材22などの表面に形成される膜にある。
The optical device of the present invention has a film formed on at least the surface of the lens and the lens barrel, and FIG. 2 shows the appearance of an interchangeable lens for a camera having a lens barrel, which is one aspect of the optical device of the present invention. ing. The interchangeable lens has a
そこで、高い遮熱性と耐候性を有する光学機器上面に形成される塗料、光学機器上面に形成される膜の構成を中心に説明する。 Therefore, the coating formed on the upper surface of the optical device having high thermal insulation and weather resistance and the configuration of the film formed on the upper surface of the optical device will be mainly described.
[遮熱性と耐候性の高い塗膜について]
一般に遮熱性を上げるためには、樹脂量に対して遮熱性能を有する無機粒子量を増やすことで太陽光を反射する成分密度を上げる。または、遮熱性能を有する無機粒子の分散性を高めることで、遮熱性能を有する無機粒子の偏在による太陽光の反射漏れをなくすることで実現できる(図3)。しかしながら遮熱性能を有する無機粒子を増やすと相対的に樹脂量が低下してしまうために、太陽光による膜の劣化あるいは硬度が増すことによる応力が高くなることによる割れといった問題が発生する。また、塗料中での遮熱性能を有する無機粒子間距離が近くなることにより、遮熱性能を有する無機粒子同士の凝集が起こる。このため、塗膜形成後の遮熱性能を有する無機粒子の偏在が発生し、反射漏れによる反射率が減少する(図4)。このため、一般的には凝集を改善するために、分散剤を多量に用いることで分散性を向上できる。しかしながら、相対的に遮熱性能を有する無機粒子量が減少することによる遮熱性の悪化、樹脂量が減少することによる耐候性の悪化が起こってしまう。このように遮熱性を悪化させずに、耐候性を向上させることは困難であった。
[About coating film with high thermal insulation and weather resistance]
Generally, in order to increase the heat shielding property, the component density for reflecting sunlight is increased by increasing the amount of inorganic particles having the heat shielding performance with respect to the amount of resin. Alternatively, it can be realized by eliminating the reflection leak of sunlight due to the uneven distribution of the inorganic particles having the heat shielding performance by enhancing the dispersibility of the inorganic particles having the heat shielding performance (FIG. 3). However, when the number of the inorganic particles having the heat shielding performance is increased, the amount of resin relatively decreases, so that problems such as cracking due to deterioration of the film due to sunlight or increased stress due to increase in hardness occur. In addition, when the distance between the inorganic particles having the heat shielding performance in the coating decreases, aggregation of the inorganic particles having the heat shielding performance occurs. For this reason, the uneven distribution of the inorganic particle which has the thermal insulation performance after coating-film formation generate | occur | produces, and the reflectance by reflection leak reduces (FIG. 4). For this reason, generally, the dispersibility can be improved by using a large amount of the dispersing agent in order to improve the aggregation. However, the heat shielding performance is deteriorated due to the decrease of the amount of inorganic particles having the heat shielding performance relatively, and the weatherability is deteriorated due to the decrease of the resin amount. Thus, it was difficult to improve the weather resistance without deteriorating the heat shielding properties.
しかしながら、ポリロタキサンの分子量が18万以上70万以下で、かつ、塗膜としての添加量として0.24質量%以上4.9質量%以下とすることで、遮熱性を維持しながら、耐候性の高い膜を得ることができた。 However, when the molecular weight of the polyrotaxane is 180,000 to 700,000 and the addition amount as the coating film is 0.24 mass% to 4.9 mass%, the heat resistance is maintained while maintaining the heat shielding property. It was possible to obtain a high film.
このように、ポリロタキサンを用いることで、膜中の遮熱性能を有する無機粒子は相対的に減少するが、遮熱性が向上していることが分かった。これは、塗料中において、高分子であるポリロタキサンが遮熱性能を有する無機粒子に吸着することで、遮熱性能を有する無機粒子間の立体障害となっている。このため、遮熱性能を有する無機粒子同士の凝集あるいは顔料などの粒子との凝集を抑制する分散剤として作用している。さらに、ポリロタキサンは樹脂と結合するため、効果的に遮熱性能を有する無機粒子が分散している塗膜が形成される。このため、耐候性についても、向上すると推測される。また、ポリロタキサンとしての効果として、柔軟性を付加できるため、遮熱性および耐候性、耐傷性を両立できることが分かった。 As described above, it was found that by using the polyrotaxane, the inorganic particles having the heat shielding performance in the film relatively decrease, but the heat shielding property is improved. This is a steric hindrance between the inorganic particles having the heat shielding performance, because the polymer polyrotaxane, which is a polymer, is adsorbed to the inorganic particles having the heat shielding performance in the paint. For this reason, it acts as a dispersant that suppresses the aggregation of inorganic particles having heat shielding performance or the aggregation of particles such as pigments. Furthermore, since the polyrotaxane is bonded to the resin, a coating film in which inorganic particles having the heat shielding performance are effectively dispersed is formed. For this reason, it is estimated that the weather resistance is also improved. Moreover, since it was possible to add flexibility as an effect as a polyrotaxane, it turned out that thermal insulation, weather resistance, and scratch resistance can be compatible.
[光学機器上面に形成するための塗料]
以下に、本発明の光学機器用の塗料の材料構成および本発明の光学機器用の塗料の製造方法について説明する。
[Paint for forming on top of optical equipment]
Hereinafter, the material configuration of the coating material for the optical device of the present invention and the method for producing the coating material for the optical device of the present invention will be described.
≪材料構成≫
(ポリロタキサン)
本発明の光学用塗料に含まれるポリロタキサンについて説明する。
«Material composition»
(Polyrotaxane)
The polyrotaxane contained in the optical paint of the present invention will be described.
ロタキサンは環状分子に、棒状分子が貫通しており、棒状分子の両端に嵩高い部分を形成することにより、環状分子が棒状分子から立体障害により抜けなくなった分子である。棒状分子1本と多数の環状分子からなるロタキサンをポリロタキサンと称している。 Rotaxanes are molecules in which rod-like molecules penetrate through cyclic molecules, and by forming bulky parts at both ends of rod-like molecules, the cyclic molecules can not escape from the rod-like molecules by steric hindrance. A rotaxane consisting of one rod-like molecule and a large number of cyclic molecules is called a polyrotaxane.
本発明のポリロタキサンとしては、棒状分子として、ポリエチレングリコール、アルキル鎖、アミド、アンモニウムなどから選択される。棒状分子の重量平均分子量としては、1万以上4万以下を用いることができる。重量平均分子量が1万より低いと、粒子との吸着が弱く、粒子をうまく分散させることができない。また、重量平均分子量が4万よりも大きくなると、ロタキサン自身が、立体障害となり粒子と棒状分子がうまく吸着できない。このときの重量平均分子量の測定方法は、WO2012124218A1にあるような方法を用いて測定した。 The polyrotaxane of the present invention is selected from polyethylene glycol, alkyl chain, amide, ammonium and the like as a rod-like molecule. As a weight average molecular weight of rod-like molecules, 10,000 or more and 40,000 or less can be used. If the weight average molecular weight is less than 10,000, the adsorption to the particles is weak and the particles can not be dispersed well. In addition, when the weight average molecular weight is larger than 40,000, rotaxane itself is steric hindrance and particles and rod-like molecules can not be adsorbed well. The measurement method of the weight average molecular weight at this time was measured using the method as in WO2012124218A1.
また、環状分子としては、シクロデキストリン、シクロファン、環状アミド、ピラーアレーン、クラウンエーテル、カリックスアレーンククルビットウリルなどから選択される。 The cyclic molecule is selected from cyclodextrin, cyclophane, cyclic amide, pillar arene, crown ether, calixarene curbituryl and the like.
ポリロタキサンの分子量として、18万以上70万以下を用いることが出来る。分子量が18万より低いと、遮熱性が悪化する。これは、分子量が小さいため、遮熱性能を有する無機粒子と吸着したときに、他の遮熱性能を有する無機粒子との凝集を防ぐための立体障害として十分に働かないためであると推測される。また、分子量が70万より大きくなると、塗料としての粘度が高くなりすぎるため塗布性が悪化し、所望の膜厚を得ることができない。添加量としては、塗膜としての添加量が、0.24質量%以上4.9質量%以下になるように調整すればよい。種類としては、熱硬化性、UV硬化性のものから適宜選択される。 As molecular weight of polyrotaxane, 180,000 or more and 700,000 or less can be used. If the molecular weight is less than 180,000, the heat shielding properties are degraded. It is presumed that this is because the molecular weight is small, and therefore, when adsorbed with the inorganic particles having the heat shielding performance, it does not sufficiently act as a steric hindrance to prevent aggregation with other inorganic particles having the heat shielding performance. Ru. Further, if the molecular weight is more than 700,000, the viscosity as a paint becomes too high, and the coatability deteriorates, and a desired film thickness can not be obtained. The addition amount may be adjusted so that the addition amount as a coating film is 0.24% by mass or more and 4.9% by mass or less. As a kind, it selects suitably from the thing of thermosetting and UV curing.
(無機粒子)
本発明の塗料に含まれる遮熱性能を有する無機粒子について説明する。
(Inorganic particles)
The inorganic particles having a heat shielding performance contained in the paint of the present invention will be described.
本発明の遮熱性能を有する無機粒子としては、ルチル型酸化チタン、アナターゼ型酸化チタン、ジルコニア、酸化亜鉛等を用いることが出来る。また、太陽光が照射された場合の、遮熱性能を有する無機粒子と樹脂との反応を抑制するために、遮熱性能を有する無機粒子表面に不活性化の処理を行ってもよい。例えば、酸化チタンには、シリカや酸化ジルコニウムや酸化アルミニウム、有機物などが一層および複数被覆されていてもよい。 Rutile type titanium oxide, anatase type titanium oxide, zirconia, zinc oxide or the like can be used as the inorganic particles having the heat shielding performance of the present invention. In addition, in order to suppress the reaction between the inorganic particles having heat shielding performance and the resin when the sunlight is irradiated, the surface of the inorganic particles having the heat shielding performance may be subjected to inactivation treatment. For example, titanium oxide may be coated with one or more layers of silica, zirconium oxide, aluminum oxide, organic substances, and the like.
遮熱性能を有する無機粒子の塗料中の含有量は、35質量%以上55質量%以下である。遮熱性能を有する無機粒子の含有量が35質量%未満になると、塗膜化した際にその量が少なく太陽光が透過して反射率が悪化する恐れがある。また、遮熱性能を有する無機粒子の含有量が55質量%を超えると塗膜化した際にその量が多く膜の脆性が悪化する恐れがある。 The content of the inorganic particles having the heat shielding performance in the paint is 35% by mass or more and 55% by mass or less. When the content of the inorganic particles having the heat shielding performance is less than 35% by mass, the amount thereof is small when it is formed into a coating, and there is a possibility that the sunlight is transmitted to deteriorate the reflectance. In addition, when the content of the inorganic particles having the heat shielding performance exceeds 55% by mass, when the coating is formed, the amount is large and the brittleness of the film may be deteriorated.
遮熱性能を有する無機粒子の粒径は平均粒径が0.2μm以上5.0μm以下であることが好ましい。平均粒径が0.2μm未満の場合、太陽光を効率的に反射させることが難しい。また、平均粒径が5.0μmを超えると塗膜の凹凸が大きくなり、膜厚精度が悪化するため、ピント合わせなどの精度が低下する恐れがある。 As for the particle diameter of the inorganic particle which has a thermal insulation performance, it is preferable that an average particle diameter is 0.2 micrometer or more and 5.0 micrometers or less. If the average particle size is less than 0.2 μm, it is difficult to efficiently reflect sunlight. Further, when the average particle diameter exceeds 5.0 μm, the unevenness of the coating film becomes large and the film thickness accuracy is deteriorated, so that the accuracy such as focusing may be deteriorated.
(樹脂)
次に、本発明の塗料に含まれる樹脂について説明する。
(resin)
Next, the resin contained in the paint of the present invention will be described.
本発明の樹脂としては、基材との密着性が確保できれば任意の材料を用いてよい。樹脂の一例としては、エポキン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ウレタンアクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、1種類を用いても複数の種類を含んでも構わない。 As the resin of the present invention, any material may be used as long as adhesion to the substrate can be secured. Examples of the resin include epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, urethane acrylic resin, fluorine resin, silicone resin, phenol resin, alkyd resin and the like. These resins may use one kind or plural kinds.
また、本発明の樹脂の含有量は、10質量%以上80質量%以下であることが好ましく、より好ましくは20質量%以上50質量%以下である。本発明の樹脂の含有量が、10質量%未満になると基材との密着性が悪化する恐れがある。また、本発明の樹脂の含有量が80質量%を超えると、太陽光の日射反射率が悪化する。 Further, the content of the resin of the present invention is preferably 10% by mass to 80% by mass, and more preferably 20% by mass to 50% by mass. When the content of the resin of the present invention is less than 10% by mass, the adhesion to the substrate may be deteriorated. Moreover, when content of resin of this invention exceeds 80 mass%, the solar radiation reflectance of sunlight deteriorates.
(顔料)
次に、本発明の塗料に含まれる顔料について説明する。
(Pigment)
Next, the pigment contained in the paint of the present invention will be described.
本発明の顔料は、塗膜が明度50以上となるように調整出来ることが好ましく、より好ましい範囲としては、明度55以上85以下である。本発明の顔料が明度50未満になると、日射反射率が低下し、温度低減効果が悪化する。本発明の膜の明度が85より大きくなると塗膜表面からの反射光が強くなり、使用時に目に入る反射光が強くなるため、ハンドリング時に悪影響がある。また、本発明の顔料は赤外線を反射もしくは透過することが好ましい。 It is preferable that the pigment of the present invention can be adjusted so that the coating film has a lightness of 50 or more, and a more preferable range is 55 to 85. When the pigment of the present invention has a lightness of less than 50, the solar reflectance decreases and the temperature reduction effect deteriorates. When the lightness of the film of the present invention is greater than 85, the reflected light from the surface of the coating becomes strong, and the reflected light that enters the eye at the time of use becomes strong, which has an adverse effect on handling. The pigment of the present invention preferably reflects or transmits infrared light.
本発明の顔料としては、着色剤を指し、有機顔料を用いても無機顔料を用いてもそれらを組み合わせても構わない。 The pigment of the present invention refers to a colorant, which may be an organic pigment, an inorganic pigment or a combination thereof.
有機顔料の一例としては、アゾメチンブラック、ペリレン顔料などが挙げられる。無機顔料の一例としては、Co−Zn−Si系、Co−Al系、Co−Al−Cr系、Co−Al−Cr−Zn系、Co−Al−Zn−Ti系、Co−Ni−Zn−Ti系、Ti−Cr−Sb系、Ti−Fe−Zn系、Fe−Zn系、Fe−Cr系、Mn−Bi系、Co−Cr−Zn−Sb系、Cu−Cr系、Cu−Cr−Mn系、Cu−Fe−Mn系、Mn−Y系、Mn−Sr系、Co−Cr−Zn−Al−Ti系、Co−Cr−Zn−Ti系、Ti−Cr−Sb系、P−Ba−Sr系などが挙げられる。 Examples of the organic pigment include azomethine black, perylene pigment and the like. Examples of the inorganic pigment include Co-Zn-Si, Co-Al, Co-Al-Cr, Co-Al-Cr-Zn, Co-Al-Zn-Ti, and Co-Ni-Zn-. Ti system, Ti-Cr-Sb system, Ti-Fe-Zn system, Fe-Zn system, Fe-Cr system, Mn-Bi system, Co-Cr-Zn-Sb system, Cu-Cr system, Cu-Cr- Mn, Cu-Fe-Mn, Mn-Y, Mn-Sr, Co-Cr-Zn-Al-Ti, Co-Cr-Zn-Ti, Ti-Cr-Sb, P-Ba -Sr system etc. are mentioned.
本発明の顔料としては、任意の色の顔料を用いることが出来る。一例としては、黒色、茶色、黄色、赤色、青色、紫色、ピンク色、緑色、オレンジ色が挙げられる。これらの顔料は1種類を用いても複数の種類を含んでも構わない。 As the pigment of the present invention, pigments of any color can be used. Examples include black, brown, yellow, red, blue, purple, pink, green and orange. These pigments may be used alone or in combination of two or more.
本発明の顔料の平均粒径としては10nm以上5000nm以下が好ましく、より好ましくは100nm以上3000nm以下である。本発明の顔料の平均粒径が10nm未満になると耐光性が悪化する。また、本発明の顔料の平均粒径が5000nmを超えると塗膜の凹凸が大きくなり、光学機器の外装に使用できる膜厚精度をクリアできない。光学機器同士を組み合わせる際の組み込み精度の悪化や光軸がずれ、ピント合わせなどの精度が低下する恐れがある。 The average particle diameter of the pigment of the present invention is preferably 10 nm to 5000 nm, and more preferably 100 nm to 3000 nm. When the average particle diameter of the pigment of the present invention is less than 10 nm, the light resistance is deteriorated. In addition, when the average particle diameter of the pigment of the present invention exceeds 5000 nm, the unevenness of the coating film becomes large, and the film thickness accuracy that can be used for the exterior of the optical device can not be cleared. When assembling the optical devices, there is a possibility that the accuracy of integration, such as deterioration of the assembling accuracy and the deviation of the optical axis, may deteriorate.
本発明の顔料の含有量は1質量%以下であることが好ましい。本発明の顔料の含有量が1質量%を超えると塗膜の色味が濃くなり、明度が急激に下がる。下限は特にないが、光学部材としてハンドリングしやすいような任意の色になるよう適宜選択できる。 The content of the pigment of the present invention is preferably 1% by mass or less. When the content of the pigment of the present invention exceeds 1% by mass, the color tone of the coating film becomes deep, and the lightness decreases sharply. Although the lower limit is not particularly limited, it can be appropriately selected so as to be an arbitrary color that facilitates handling as an optical member.
(溶剤)
次に、塗料に含まれる溶剤について説明する。
(solvent)
Next, the solvent contained in the paint will be described.
溶剤としては、任意の材料を用いてよい。溶剤の一例としては、水、シンナー、エタノール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソブチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、キシレン、アセトン、セロソルブ類、グリコールエーテル類、エーテル類が挙げられる。これらの溶剤は、1種類を用いても複数の種類を含んでも構わない。 Any material may be used as the solvent. Examples of the solvent include water, thinner, ethanol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, ethyl acetate, propyl acetate, isobutyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, toluene, xylene, acetone, cellosolve And glycol ethers and ethers. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
本発明の塗料の好ましい粘度は、10mPa・s以上10000mPa・s以下であり、より好ましくは50mPa・s以上500mPa・s以下である。塗料の粘度が10mPa・s未満になると塗布後の遮熱膜の膜厚が薄くなる箇所が生じる場合がある。また、10000mPa・sを超えると、塗料の塗布性が低下する恐れがある。塗料が好ましい濃度になるように、溶剤を用いて任意に希釈、調整することができる。 The preferable viscosity of the paint of the present invention is 10 mPa · s or more and 10000 mPa · s or less, more preferably 50 mPa · s or more and 500 mPa · s or less. When the viscosity of the paint is less than 10 mPa · s, there may be a place where the film thickness of the heat-shielding film after coating becomes thin. On the other hand, if it exceeds 10000 mPa · s, the coating properties of the paint may be reduced. The solvent can be optionally diluted and adjusted so that the paint has a desired concentration.
(添加剤)
本発明の遮熱塗料は、遮熱性および耐候性、耐傷性を悪化させない範囲で、その他の任意の添加剤を樹脂の一部として含んでいてもよい。その一例としては、分散剤、硬化剤、硬化触媒、可塑剤、チキソ性付与剤、レベリング剤、艶消し剤、防腐剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、カップリング剤、無機微粒子および有機微粒子等が挙げられる。
(Additive)
The thermal barrier coating of the present invention may contain other optional additives as part of the resin, as long as the thermal barrier properties, weather resistance and scratch resistance are not deteriorated. Examples thereof include dispersants, curing agents, curing catalysts, plasticizers, thixotropic agents, leveling agents, matting agents, preservatives, UV absorbers, antioxidants, coupling agents, inorganic fine particles and organic fine particles, etc. Can be mentioned.
≪光学機器上面に形成するための塗料の製造方法≫
以下に、本発明の光学用塗料の製造方法について説明する。
«Method of manufacturing paint for forming on top of optical device»
Below, the manufacturing method of the coating material for optics of this invention is demonstrated.
本発明の光学機器上面に形成するための塗料の製造方法としては、本発明の遮熱性能を有する無機粒子、顔料、ポリロタキサン、その他の成分を塗料中に分散できれば任意の方法を用いることが出来る。一例としては、ビーズミル、ボールミル、ジェットミル、三本ローラー、遊星回転装置、ミキサー、超音波分散機、ホモジナイザー等が挙げられる。 As a method of producing a paint for forming on the upper surface of the optical device of the present invention, any method can be used as long as the inorganic particles, the pigment, the polyrotaxane and other components having the heat shielding performance of the present invention can be dispersed in the paint. . Examples include bead mills, ball mills, jet mills, triple rollers, planetary rotators, mixers, ultrasonic dispersers, homogenizers, and the like.
[光学機器上面に形成される膜]
以下に、本発明の光学機器上面に形成される膜の材料構成について説明する。本発明の光学機器上面に形成される膜は少なくとも樹脂と遮熱性能を有する無機粒子と顔料とポリロタキサンを含む。
[Film formed on top of optical instrument]
Hereinafter, the material configuration of the film formed on the upper surface of the optical device of the present invention will be described. The film formed on the upper surface of the optical device of the present invention contains at least a resin, inorganic particles having a heat shielding performance, a pigment and a polyrotaxane.
≪材料構成≫
(ポリロタキサン)
本発明のポリロタキサンの含有量は、膜に対して0.24質量%以上4.9質量%以下であり、好ましくは2.4質量%以上3.7質量%以下である。本発明のポリロタキサンの含有量が0.24質量%未満になると、十分なポリロタキサンが遮熱性能を有する無機粒子に吸着しないため、分散性が悪化する。また、ポリロタキサンの含有量が4.9質量%を超えるとポリロタキサンが遮熱性能を有する無機粒子に対して余剰になってしまうことから、耐候性が悪化する。
«Material composition»
(Polyrotaxane)
The content of the polyrotaxane of the present invention is 0.24 mass% or more and 4.9 mass% or less, preferably 2.4 mass% or more and 3.7 mass% or less with respect to the film. When the content of the polyrotaxane of the present invention is less than 0.24% by mass, sufficient polyrotaxane is not adsorbed to the inorganic particles having the heat shielding performance, and the dispersibility is deteriorated. In addition, when the content of the polyrotaxane exceeds 4.9% by mass, the polyrotaxane becomes excessive with respect to the inorganic particles having the heat shielding performance, so that the weather resistance is deteriorated.
(無機粒子)
遮熱性能を有する無機粒子の膜中の含有量は、23vol%以上34vol%以下であり、好ましくは25vol%以上30vol%以下である。遮熱性能を有する無機粒子の含有量が23vol%未満になると、塗膜中を太陽光が透過するので反射率が悪化する恐れがある。また、遮熱性能を有する無機粒子の含有量が34vol%を超えると膜の脆性が悪化する恐れがある。
(Inorganic particles)
The content of the inorganic particles having the heat shielding performance in the film is 23 vol% or more and 34 vol% or less, and preferably 25 vol% or more and 30 vol% or less. When the content of the inorganic particles having the heat shielding performance is less than 23 vol%, sunlight is transmitted through the coating film, so that the reflectance may be deteriorated. In addition, when the content of the inorganic particles having the heat shielding performance exceeds 34 vol%, the brittleness of the film may be deteriorated.
(樹脂)
本発明の樹脂の含有量は39vol%以上60vol%以下であることが好ましく、より好ましくは45vol%以上55vol%以下である。本発明の樹脂の含有量が39vol%未満になると、基材との密着性が悪化する恐れがある。また、本発明の樹脂の含有量が60vol%を超えると、太陽光の日射反射率が悪化する。
(resin)
The content of the resin of the present invention is preferably 39 vol% or more and 60 vol% or less, more preferably 45 vol% or more and 55 vol% or less. If the content of the resin of the present invention is less than 39 vol%, the adhesion to the substrate may be deteriorated. Moreover, when content of resin of this invention exceeds 60 vol%, the solar radiation reflectance of sunlight deteriorates.
(顔料)
本発明の顔料の含有量は10質量%以下であることが好ましく、より好ましくは5質量%以下である。本発明の顔料の含有量が10質量%を超えると塗膜の色味が濃くなり、明度が下がる恐れがある。
(Pigment)
The content of the pigment of the present invention is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less. When the content of the pigment of the present invention exceeds 10% by mass, the color tone of the coating film may become dark and the lightness may be lowered.
(添加剤)
本発明の遮熱膜は、遮熱性および耐候性、耐傷性を悪化させない範囲で、その他の任意の添加剤を樹脂の一部として含んでいてもよい。その一例としては、分散剤、硬化剤、硬化触媒、可塑剤、チキソ性付与剤、レベリング剤、艶消し剤、防腐剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、カップリング剤、無機微粒子および有機微粒子等が挙げられる。
(Additive)
The heat shielding film of the present invention may contain other optional additives as part of the resin, as long as the heat shielding property, the weather resistance and the scratch resistance are not deteriorated. Examples thereof include dispersants, curing agents, curing catalysts, plasticizers, thixotropic agents, leveling agents, matting agents, preservatives, UV absorbers, antioxidants, coupling agents, inorganic fine particles and organic fine particles, etc. Can be mentioned.
≪膜構成≫
本発明の光学機器の上面に形成される膜は少なくとも基材よりも外側に形成される。その形態としては、基材と密着していてもよいし、基材と光学機器上面に形成される膜の間に密着性を向上させるプライマー層が設けられていてもよい。
«Film composition»
The film formed on the upper surface of the optical device of the present invention is formed at least outside the substrate. As the form, it may be in close contact with the substrate, or a primer layer may be provided between the substrate and the film formed on the upper surface of the optical device to improve adhesion.
(基材)
基材としては、任意の材料を用いることが出来るが、金属やプラスチックが好ましい。金属材料の一例としては、アルミニウム、チタン、ステンレス、マグネシウム、を含む合金等が挙げられる。プラスチックの一例としては、ポリカーボネート樹脂、アクリアル樹脂、ABS樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
(Base material)
Although any material can be used as a base material, metal and plastic are preferable. Examples of the metal material include alloys containing aluminum, titanium, stainless steel, and magnesium. Examples of the plastic include polycarbonate resin, acrylic resin, ABS resin, fluorine resin and the like.
また、基材の膜厚としては任意の厚みを持つことが出来るが、0.5mm以上5mm以下が好ましく、より好ましくは0.5mm以上2mm以下である。膜厚が0.5mm未満になるとレンズ鏡筒の形状を保持することが困難である。また、膜厚が5mmを超えると部材の重量がまし、取り扱いしづらくなる。 Moreover, although it can have arbitrary thickness as a film thickness of a base material, 0.5 mm or more and 5 mm or less are preferable, More preferably, they are 0.5 mm or more and 2 mm or less. If the film thickness is less than 0.5 mm, it is difficult to maintain the shape of the lens barrel. In addition, when the film thickness exceeds 5 mm, the weight of the member increases, making it difficult to handle.
(プライマー)
プライマーは基材と膜の密着性を向上させる目的で用いても良い。プライマーとしては、任意の材料を用いることが出来るが、一例としてはエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。また、プライマーには本発明の粒子や本発明以外の粒子、着色剤、分散剤、硬化剤、硬化触媒、可塑剤、チキソ付与剤、レベリング剤、有機着色剤、無機着色剤、防腐剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、カップリング剤、溶媒の残渣が含まれていても構わない。
(Primer)
The primer may be used for the purpose of improving the adhesion between the substrate and the membrane. Although any material can be used as a primer, an epoxy resin, a urethane resin, an acrylic resin, a silicone resin, a fluorine resin etc. are mentioned as an example. In the primer, particles of the present invention and particles other than the present invention, colorants, dispersants, curing agents, curing catalysts, plasticizers, thixo transfer agents, leveling agents, organic colorants, inorganic colorants, preservatives, ultraviolet rays Absorbents, antioxidants, coupling agents, solvent residues may be included.
また、プライマーの膜厚としては2μm以上30μm以下が好ましく、5μm以上20μm以下がより好ましい。膜厚が2μm未満では膜の密着性が低下することがあり、30μmを超えると光学機器の精度に悪影響を及ぼすことがある。 Moreover, as a film thickness of a primer, 2 micrometers or more and 30 micrometers or less are preferable, and 5 micrometers or more and 20 micrometers or less are more preferable. If the film thickness is less than 2 μm, the adhesion of the film may be lowered, and if it exceeds 30 μm, the accuracy of the optical instrument may be adversely affected.
(本発明の膜の膜厚)
本発明の光学用塗膜は膜厚10μm以上70μm以下であることが好ましい。膜厚が10μm未満になると、光学機器用の遮熱膜として十分な日射反射率に到達できない。また、膜厚が70μmより厚くなると光学機器の位置精度に悪影響を及ぼすことがある。
(The film thickness of the film of the present invention)
The optical coating film of the present invention preferably has a thickness of 10 μm to 70 μm. If the film thickness is less than 10 μm, sufficient solar radiation reflectance can not be reached as a heat shielding film for optical devices. If the film thickness is greater than 70 μm, the positional accuracy of the optical instrument may be adversely affected.
≪本発明の膜の形成方法≫
本発明の光学用塗膜は、10μm以上70μm以下で本発明の遮熱塗料を均一に塗布出来れば任意の塗布方法および硬化方法を用いることが出来る。
<< Method for forming a film of the present invention >>
The coating film for optics of the present invention can use any coating method and curing method as long as the thermal barrier coating of the present invention can be uniformly coated at 10 μm to 70 μm.
本発明の光学機器用の遮熱膜の塗布方法の一例としては、ハケ塗り、スプレー塗布、ディップコーティング、転写等が挙げられる。また、遮熱膜は1層塗りであっても、多層塗りであっても構わないし、意匠性を出すためにシボ加工されていても良い。 Brush coating, spray coating, dip coating, transfer etc. are mentioned as an example of the coating method of the heat insulation film | membrane for optical devices of this invention. Further, the heat shielding film may be coated in one layer or in multiple layers, and may be embossed to obtain design.
また、本発明の光学機器用の遮熱膜の硬化方法としては室温放置しても構わないし、任意の熱により硬化を促進したり、紫外線を与えても構わない。熱を与えて硬化させる方法としては、加熱炉、ヒーター、赤外線加熱等が挙げられる。硬化温度としては、室温から400℃が好ましく、更に室温から200℃が好ましい。 Moreover, as a hardening method of the heat shielding film for optical devices of this invention, you may leave it at room temperature, or you may accelerate | stimulate hardening with arbitrary heat and may give an ultraviolet-ray. As a method of giving and hardening heat, a heating furnace, a heater, infrared rays heating etc. are mentioned. The curing temperature is preferably from room temperature to 400 ° C., and more preferably from room temperature to 200 ° C.
≪本発明の膜の特性≫
(日射反射率)
本発明の光学機器上面に形成される膜は日射反射率が70%以上98%以下である。日射反射率が70%未満になると温度低減効果が低下する。また日射反射率が98%を超えるためには、多量の酸化チタンを含有させる必要があり、膜の脆性が悪化する。
<< The characteristics of the film of the present invention >>
(Solar reflectance)
The film formed on the upper surface of the optical device of the present invention has a solar reflectance of 70% to 98%. When the solar reflectance is less than 70%, the temperature reduction effect is reduced. In addition, in order for the solar reflectance to exceed 98%, it is necessary to contain a large amount of titanium oxide, and the brittleness of the film is deteriorated.
以下に、本発明における好適な実施例について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
実施例1から11における塗料の調製、膜の作製、耐候性試験前後の外観評価、日射反射率評価、硬度測定は下記の方法で行った。 Preparation of paint in Examples 1 to 11, preparation of film, appearance evaluation before and after weathering test, solar reflectance evaluation, and hardness measurement were performed by the following methods.
〈膜の作製〉
評価用のサンプルには30mm角で厚みが1mmの金属板に本発明の膜を形成して用いた。金属板には、マグネシウム合金を用いた。また、金属板にスピンコーターで所望の膜厚になるように本発明の膜を塗布して焼成した。
<Fabrication of membrane>
As a sample for evaluation, the film of the present invention was formed on a metal plate of 30 mm square and 1 mm in thickness. A magnesium alloy was used for the metal plate. In addition, the film of the present invention was applied to a metal plate by a spin coater so as to obtain a desired film thickness, and the film was fired.
〈耐候性の試験〉
本発明の膜を、高温高湿下(温度:60℃、湿度:90%)に設定された恒温槽で1000時間投入し、耐候性を検討した。
Weatherability test
The film of the present invention was introduced for 1000 hours in a thermostatic bath set to high temperature and high humidity (temperature: 60 ° C., humidity: 90%), and the weather resistance was examined.
〈耐候性の評価〉
耐候性の評価は、JIS K 5600−5−4(引っかき硬度(鉛筆法))により、耐候性試験前後の比較により行った。耐候性試験前後で、3H以上を○、3H未満を×として評価した。
<Evaluation of weatherability>
The evaluation of the weather resistance was performed according to JIS K 5600-5-4 (scratch hardness (pencil method)) by comparison before and after the weather resistance test. Before and after the weather resistance test, 3H or more was evaluated as ○, less than 3H as x.
〈日射反射率評価〉
日射反射率は、図5に示すように、分光光度計(U−4000,日立ハイテク)を用いて反射率を測定した後に日射反射率に換算した。
<Sunlight reflectance evaluation>
The solar radiation reflectance was converted to a solar radiation reflectance after measuring the reflectance using a spectrophotometer (U-4000, Hitachi High-Tech), as shown in FIG.
まず、反射率測定方法を説明する。図5に示すように積分球8に対して波長300nmから波長2500nmの入射光1を入射させた。まず、入射光1に対して、5°傾けた試験片を取り付け部9に100%反射が起こるアルミナ焼結体のブランクを設置し、ベースライン測定を行った。続いて、試験片取り付け部9にブランクの替わりに本発明の膜を形成した試験片を設置し、波長300nmから波長2500nmの光を入射させ、検出器10で検出して反射率を測定した。次に、測定した反射率にJIS−K560(塗膜の日射反射率の求め方)に基づいて、重み付けの数値(重価係数)を掛け合わせて積分し、積分値より日射反射率を算出した。
First, the reflectance measurement method will be described. As shown in FIG. 5, incident light 1 having a wavelength of 300 nm to a wavelength of 2500 nm was made incident on the integrating sphere 8. First, a blank of an alumina sintered body in which 100% reflection occurs in a test piece inclined at 5 ° with respect to the incident light 1 was set at the mounting portion 9 and baseline measurement was performed. Subsequently, a test piece on which the film of the present invention was formed was placed on the test piece attachment portion 9 instead of the blank, light having a wavelength of 300 nm to a wavelength of 2500 nm was incident, and detection was performed by the
測定用のサンプルには30mm角で厚みが1mmの金属板に本発明の膜を形成して用いた。金属板には、マグネシウム合金を用いた。また、金属板にスピンコーターで所望の膜厚になるように本発明の膜を塗布して焼成した。 As a sample for measurement, the film of the present invention was formed on a metal plate of 30 mm square and 1 mm in thickness. A magnesium alloy was used for the metal plate. In addition, the film of the present invention was applied to a metal plate by a spin coater so as to obtain a desired film thickness, and the film was fired.
[実施例1]
<ポリロタキサンの調製>
使用したポリロタキサンは、特許第3475252にあるような調製方法を用いて作製し、棒状分子としてポリエチレングリコール、環状分子としてシクロデキストリンを選択した。
Example 1
<Preparation of Polyrotaxane>
The polyrotaxane used was produced using the preparation method as described in patent 3475252, and selected polyethylene glycol as a rod-like molecule and cyclodextrin as a cyclic molecule.
<膜の調製>
実施例1は、以下の方法で膜を作製した。分子量18万のポリロタキサン0.66g、遮熱性能を有する無機粒子として酸化チタン15g、樹脂13g(内40質量%が溶剤)、チキソ性付与剤としてシリカ0.75g、顔料0.2g、硬化剤3.9g、シンナー3gを秤量し、遊星回転装置(AR−100、シンキー社製)にて10分間撹拌して、実施例1の塗料を得た。酸化チタンには、D−970(堺化学社製;平均粒径0.26μm)を用いた。樹脂にはアクリルポリオール樹脂であるWFU−580(DIC社製)を用いた。シリカにはアエロジルR−972(日本アエロジル社製)を用いた。顔料にはクロモファインブラックA1103(大日精化工業社製)を用いた。硬化剤にはDN−981(DIC社製)を用いた。
<Preparation of membrane>
In Example 1, a membrane was produced by the following method. 0.66 g of polyrotaxane having a molecular weight of 180,000, 15 g of titanium oxide as inorganic particles having heat shielding performance, 13 g of resin (40% by mass as solvent), 0.75 g of silica as thixotropic agent, 0.2 g of pigment, curing agent 3 The paint of Example 1 was obtained by weighing 9 g of a thinner and 3 g of a thinner and stirring for 10 minutes with a planetary rotation device (AR-100, manufactured by Shinky Co., Ltd.). As titanium oxide, D-970 (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd .; average particle diameter 0.26 μm) was used. As a resin, WFU-580 (manufactured by DIC Corporation), which is an acrylic polyol resin, was used. Aerosil R-972 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was used as the silica. Chromo fine black A1103 (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) was used as the pigment. DN-981 (manufactured by DIC Corporation) was used as the curing agent.
<膜の作製>
実施例1では、以下の方法で膜を作製した。上記の塗料を外観評価用試験片、高温高湿雰囲気下での耐候試験前後の硬度試験片、日射反射率評価試験片にそれぞれ膜厚が50μmになるように塗布し、室温で6時間以上乾燥後、130℃で30分間焼成し、実施例1の膜を得た。
<Fabrication of membrane>
In Example 1, a membrane was produced by the following method. Apply the above paint on the test pieces for appearance evaluation, the hardness test pieces before and after the weathering test in a high temperature and high humidity atmosphere, and the solar reflectance evaluation test pieces so that the film thickness is 50 μm and dry at room temperature for 6 hours or more Thereafter, the film was baked at 130 ° C. for 30 minutes to obtain the film of Example 1.
[実施例2〜11]
実施例2〜11では、表1の材料および条件にする以外は実施例1と同様にして、塗料および膜を作製した。
[Examples 2 to 11]
In Examples 2 to 11, paints and films were produced in the same manner as in Example 1 except that the materials and conditions in Table 1 were used.
尚、酸化チタンについては以下の材料を用いた。平均粒径が0.26μmの酸化チタンにはFTR−700(堺化学社製,シリカ表面被覆)、平均粒径が2μmの酸化チタンにはET0210(東邦チタニウム社製)を用いた。 The following materials were used for titanium oxide. For titanium oxide having an average particle diameter of 0.26 μm, FTR-700 (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd., silica surface coating) was used, and for titanium oxide having an average particle diameter of 2 μm, ET0210 (manufactured by Toho Titanium Co., Ltd.) was used.
(評価結果)
上記の方法により、実施例1から11の膜の外観、高温高湿雰囲気下での耐候試験前後の硬度、日射反射率を評価した結果を表2に示す。
(Evaluation results)
Table 2 shows the appearance of the films of Examples 1 to 11, the hardness before and after the weathering test in a high temperature and high humidity atmosphere, and the solar reflectance by the above-mentioned method.
測定結果としては、外観は、割れやハガレがないことが好ましい。また、今回の検討での色味サンプルにおいて、日射反射率は、69%以上が好ましく、74%以上であればより好ましい。また、耐候試験前後の鉛筆硬度評価は、3H以上5H以下が望ましい。 As a measurement result, it is preferable that the appearance is free from cracking and peeling. Further, in the tint sample in the present examination, the solar radiation reflectance is preferably 69% or more, and more preferably 74% or more. Moreover, as for pencil hardness evaluation before and behind a weathering test, 3 H or more and 5 H or less are desirable.
表2に示すように、実施例1の外観は、割れ、ハガレなしで良好であった。日射反射率は76.1%であり、良好であった。鉛筆硬度は、耐候性試験前後で、3Hであり良好であった。 As shown in Table 2, the appearance of Example 1 was good without cracking and peeling. The solar reflectance was 76.1% and was good. The pencil hardness was good at 3 H before and after the weathering test.
表2の実施例2には実施例1に対してポリロタキサン量を少なくした場合の評価結果を示す。実施例2の外観は、割れ、ハガレなしで良好であった。日射反射率は76.0%であり、良好であった。鉛筆硬度は、耐候性試験前後で、3Hであり良好であった。 Example 2 in Table 2 shows the evaluation results when the amount of polyrotaxane was reduced relative to Example 1. The appearance of Example 2 was good without cracking and peeling. The solar reflectance was 76.0%, which was good. The pencil hardness was good at 3 H before and after the weathering test.
表2の実施例3には実施例1に対してポリロタキサン量を多くした場合の評価結果を示す。実施例3の外観は、割れ、ハガレなしで良好であった。日射反射率は76.2%であり、良好であった。鉛筆硬度は、耐候性試験前後で、3Hであり良好であった。 Example 3 in Table 2 shows the evaluation results when the amount of polyrotaxane was increased relative to Example 1. The appearance of Example 3 was good without cracking and peeling. The solar reflectance was 76.2% and was good. The pencil hardness was good at 3 H before and after the weathering test.
表2の実施例4には実施例1に対して酸化チタン量を多くした場合の評価結果を示す。実施例4の外観は、割れ、ハガレなしで良好であった。日射反射率は77.0%であり、良好であった。鉛筆硬度は、耐候性試験前後で、5Hであり非常に良好であった。 Example 4 in Table 2 shows the evaluation results when the amount of titanium oxide is increased relative to Example 1. The appearance of Example 4 was good without cracking and peeling. The solar reflectance was 77.0%, which was good. The pencil hardness was 5H and was very good before and after the weathering test.
表2の実施例5には実施例1に対して酸化チタン量を少なくした場合の評価結果を示す。実施例5の外観は、割れ、ハガレなしで良好であった。日射反射率は70.0%であり、良好であった。鉛筆硬度は、耐候性試験前後で、3Hであり良好であった。 Example 5 in Table 2 shows the evaluation results when the amount of titanium oxide is reduced relative to Example 1. The appearance of Example 5 was good without cracking and peeling. The solar reflectance was 70.0% and was good. The pencil hardness was good at 3 H before and after the weathering test.
表2の実施例6には実施例1に対して添加するポリロタキサン分子量を40万とした評価結果を示す。実施例6の外観は、割れ、ハガレなしで良好であった。日射反射率は76.2%であり、良好であった。鉛筆硬度は、耐候性試験前後で、3Hであり良好であった。 Example 6 in Table 2 shows the evaluation results when the molecular weight of polyrotaxane added to Example 1 is 400,000. The appearance of Example 6 was good without cracking and peeling. The solar reflectance was 76.2% and was good. The pencil hardness was good at 3 H before and after the weathering test.
表2の実施例7には実施例1に対して添加するポリロタキサン分子量を70万とした評価結果を示す。実施例7の外観は、割れ、ハガレなしで良好であった。日射反射率は76.4であり、良好であった。鉛筆硬度は、耐候性試験前後で、3Hであり良好であった。 In Example 7 of Table 2, the evaluation result which made the polyrotaxane molecular weight added with respect to Example 1 700,000 is shown. The appearance of Example 7 was good without cracking and peeling. The solar reflectance was 76.4 and was good. The pencil hardness was good at 3 H before and after the weathering test.
表2の実施例8には実施例1に対して添加するチタニアの平均粒子径を2μmとした評価結果を示す。実施例8の外観は、割れ、ハガレがなく良好であった。日射反射率は77.2%であり、良好であった。鉛筆硬度は、耐候性試験前後で、3Hであり良好であった。 Example 8 in Table 2 shows the evaluation results in which the average particle size of titania added to Example 1 is 2 μm. The appearance of Example 8 was good without cracking and peeling. The solar reflectance was 77.2% and was good. The pencil hardness was good at 3 H before and after the weathering test.
表2の実施例9には実施例1に対して添加するチタニアの平均粒子径を0.26μmとした評価結果を示す。実施例9の外観は、割れ、ハガレなしで良好であった。日射反射率は75.3%であり、良好であった。鉛筆硬度は、耐候性試験前後で、3Hであり良好であった。 Example 9 in Table 2 shows the evaluation results in which the average particle size of titania added to Example 1 is 0.26 μm. The appearance of Example 9 was good without cracking and peeling. The solar reflectance was 75.3% and was good. The pencil hardness was good at 3 H before and after the weathering test.
表2の実施例10には実施例1に対して膜厚を30μmとした評価結果を示す。実施例10の外観は、割れ、ハガレなしで良好であった。日射反射率は74.0%であり、良好であった。鉛筆硬度は、耐候性試験前後で、3Hであり良好であった。 In Example 10 of Table 2, the evaluation result which made film thickness 30 micrometers with respect to Example 1 is shown. The appearance of Example 10 was good without cracking and peeling. The solar reflectance was 74.0% and was good. The pencil hardness was good at 3 H before and after the weathering test.
表2の実施例11には実施例1に対して膜厚を70μmとした評価結果を示す。実施例11の外観は、割れ、ハガレなしで良好であった。日射反射率は79.2%であり、良好であった。鉛筆硬度は、耐候性試験前後で、3Hであり良好であった。 Example 11 in Table 2 shows the evaluation results when the film thickness is 70 μm for Example 1. The appearance of Example 11 was good without cracking and peeling. The solar reflectance was 79.2% and was good. The pencil hardness was good at 3 H before and after the weathering test.
[比較例1〜5]
比較のために遮熱塗料の調整、遮熱膜の作製、耐候性試験前後の外観、高温高湿雰囲気下での耐候試験前後の硬度、日射反射率を実施例1〜11と同様に行った。実施例1〜11と異なる点について以下に示す。
Comparative Examples 1 to 5
For comparison, preparation of thermal barrier coating, preparation of thermal barrier film, appearance before and after weathering test, hardness before and after weathering test under high temperature and high humidity atmosphere, and solar reflectance were performed in the same manner as in Examples 1 to 11. . The differences from Examples 1 to 11 will be described below.
表3に比較例1〜5の遮熱膜を構成する材料および添加量を示す。表4に比較例1〜5の遮熱膜を評価した結果を示す。 Table 3 shows materials and addition amounts that constitute the heat shielding film of Comparative Examples 1 to 5. The result of having evaluated the heat insulation film of Comparative Examples 1-5 in Table 4 is shown.
表4に実施例1に対してポリロタキサンを添加しない場合の比較例1の評価結果を示す。耐候試験後の硬度が2Hと低下しており、悪かった。 Table 4 shows the evaluation results of Comparative Example 1 when no polyrotaxane is added to Example 1. The hardness after the weathering test was lowered to 2H and was bad.
表4に実施例1に対して少量のポリロタキサンを添加した場合の比較例2の評価結果を示す。日射反射率は、ポリロタキサンを添加しない場合よりも、悪化していた。耐候試験後の硬度が2Hと低下しており、悪かった。 Table 4 shows the evaluation results of Comparative Example 2 when a small amount of polyrotaxane was added to Example 1. The solar reflectance was worse than when no polyrotaxane was added. The hardness after the weathering test was lowered to 2H and was bad.
表4に実施例1に対して多量のポリロタキサンを添加した場合の比較例3の評価結果を示す。耐候試験後の硬度が1Hと低下しており、悪かった。 Table 4 shows the evaluation results of Comparative Example 3 when a large amount of polyrotaxane was added to Example 1. The hardness after the weathering test was lowered to 1 H and was bad.
表4に実施例1に対して多量の酸化チタンを添加した場合の比較例4の評価結果を示す。耐候性試験後の外観に割れが発生しており、悪かった。 Table 4 shows the evaluation results of Comparative Example 4 when a large amount of titanium oxide was added to Example 1. The appearance after the weathering test was cracked and was bad.
表4に実施例1に対して、少量の酸化チタン添加した場合の比較例5の評価結果を示す。日射反射率が65%と悪かった。耐候性試験前後の硬度も2Hと悪かった。 Table 4 shows the evaluation results of Comparative Example 5 when a small amount of titanium oxide is added to Example 1. The solar reflectance was as bad as 65%. The hardness before and after the weathering test was also bad at 2H.
本発明の光学機器上面に形成される膜は、カメラやビデオ、放送機器などの光学機器のレンズ鏡筒や、その他の屋外で使用される可能性があるカメラ本体、ビデオ本体、監視カメラ、お天気カメラ等に利用することが出来る。 The film formed on the upper surface of the optical device according to the present invention may be a lens barrel of an optical device such as a camera, a video, or a broadcasting device, or a camera body, video body, surveillance camera, weather which may be used outdoors. It can be used for cameras etc.
1.入射光、2.反射光、3.透過光、4.赤外線反射膜、5.基材、6.分散した遮熱性能を有する無機粒子、7.凝集した遮熱性能を有する無機粒子、8.積分球、9.試験片取り付け部、10.検出器、20.レンズ鏡筒、21.固定筒、22.環状部材、23.三脚座
1. Incident light, 2. Reflected light, 3. Transmitted light, 4. Infrared reflective film, 5. Base material, 6; Inorganic particles having dispersed heat shielding performance, 7. Inorganic particles having aggregated heat shielding performance, 8. Integrating sphere, 9. Test
Claims (11)
前記膜が少なくとも樹脂と無機粒子と顔料と分子量が18万以上70万以下のポリロタキサンを含み、
前記無機粒子の含有量が23vol%以上34vol%以下で、前記ポリロタキサンの含有量が0.24質量%以上4.9質量%以下であることを特徴とする光学機器。 An optical apparatus in which a film is formed on at least a lens and a surface of a lens barrel,
The film contains at least a resin, inorganic particles, a pigment, and a polyrotaxane having a molecular weight of 180,000 to 700,000,
An optical device characterized in that the content of the inorganic particles is 23 vol% or more and 34 vol% or less, and the content of the polyrotaxane is 0.24 mass% or more and 4.9 mass% or less.
前記無機粒子の含有量が23vol%以上34vol%以下で、前記ポリロタキサンの含有量が0.24質量%以上4.9質量%以下であることを特徴とする光学用塗膜。 At least resin, inorganic particles, pigment, and polyrotaxane having a molecular weight of 180,000 to 700,000,
The coating film for optics characterized in that the content of the inorganic particles is 23 vol% or more and 34 vol% or less, and the content of the polyrotaxane is 0.24 mass% or more and 4.9 mass% or less.
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