JP4002453B2

JP4002453B2 - 光吸収性部材

Info

Publication number: JP4002453B2
Application number: JP2002066411A
Authority: JP
Inventors: 宏治立木
Original assignee: Kimoto Co Ltd
Current assignee: Kimoto Co Ltd
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2022-03-12
Also published as: JP2003266580A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種光学装置の遮光用として有用な光吸収性部材に関し、特にカメラの内壁面に設けてレンズを通して入射した光を吸収し、遮光効果を高めるために好適な光吸収性部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、カメラにおいては、撮影時にレンズからの入射光が内壁面で反射してフィルムを感光させてしまったり（ハレーションやゴーストの発生）、光源からの光がカメラ内壁面で反射してファインダー光路中に入射してファインダー視野画像を見難くするため、カメラ内壁面に光吸収手段が施されているのが普通である。これまでは、このような光吸収手段としては、カメラ内壁面を艶消し加工したり、植毛紙を貼り付けることが行われていた。
【０００３】
しかしながら、カメラの内壁面に艶消し加工する手段は、技術的に煩雑であり、コスト高になるのを免れないし、植毛紙を貼り付ける手段は、全体的に厚くなる上に、植毛紙から抜け落ちた毛が周囲にごみとして再付着することによる汚染を生じるなどの欠点がある。
【０００４】
そして、近年、カメラの小型化の傾向に伴って、各部品に対する小型化への要求も一段と高まってきた結果、内壁面への光吸収性部材についても、薄くて貼り付け易く、且つごみの発生のないものが求められるようになってきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、優れた光吸収性を有し、薄く、しかもごみの発生のない、カメラなどの光学装置の内壁面の光吸収用として適した光吸収性部材を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の光吸収性部材は、黒色塗料を基材表面に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥させる工程において前記塗膜内にベナードセルを形成させることで、前記基材表面に算術平均粗さが３．０μｍ以上の表面形状を有する光吸収膜を設けてなることを特徴とするものである。
【０００７】
尚、本発明のおいて算術平均粗さとは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１の算術平均粗さのことであって、表面粗さ測定器で測定した値である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光吸収性部材の実施の形態について説明する。
【０００９】
本発明の光吸収性部材は、黒色塗料を基材表面に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥させる工程において前記塗膜内にベナードセルを形成させることで、前記基材表面に算術平均粗さが３．０μｍ以上、好ましくは５．０μｍ以上の表面形状を有する光吸収膜を設けてなるものである。
【００１０】
即ち、本発明は、基材表面に、塗膜としてベナードセルを形成し易い塗料を塗布して、元来コーティング業界で忌み嫌われるベナードセルを積極的に利用することによって、算術平均粗さが３．０μｍ以上の表面形状を有する光吸収膜を設けるところに特徴を有する。通常、塗料を塗布する場合、ベナードセルが形成されると塗膜の表面状態が悪くなり種々の不具合が生じるため、ベナードセルの形成を抑える手段が講じられる。しかし本発明においてはこれを積極的に利用するものである。尚、ベナードセルとは、塗膜が、塗布直後の乾燥工程おいて、塗膜内部と表面との間での対流によって、小区画に区分けされる現象のことをいい、得られる光吸収膜等の表面は例えば図１（撮影角度６０°の電子顕微鏡写真：横幅約１．３ｍｍ）に示すような表面となる。
【００１１】
そもそも表面形状として算術平均粗さが３．０μｍ以上の表面形状になるような塗膜は、通常、粒子径の比較的大きい粒子をバインダー樹脂中に多量に分散した塗料を用いることによって形成されてなるものである。しかし、このような粒子径の比較的大きい粒子をバインダー樹脂中に多量に分散した塗料を用いることによって形成したものでも、理由は定かではないのだが、仮に算術平均粗さとして３．０μｍ以上であっても、必ずしも本発明で目的としているカメラなどの光学装置の内壁面の光吸収用としてのハレーションやゴーストの発生を抑えるという性能を十分に発揮することができるものではない。また、ベナードセルを積極的に利用して形成した光吸収膜であっても、算術平均粗さが３．０μｍ未満であると、やはり本発明で目的としているカメラなどの光学装置の内壁面の光吸収用としてのハレーションやゴーストの発生を抑えるという性能を十分に発揮することができなくなってしまう。
【００１２】
従って、本発明の光吸収性部材を形成するための前記黒色塗料は、基材表面に塗布した後、塗膜を乾燥させる工程において、塗膜内にベナードセルを形成し易いものであることが必要である。即ち、一般に、このようなベナードセルを抑える手段としては、１）比較的蒸発の遅い溶媒を使用する、２）シリコーン油等を添加して塗料の表面張力を小さく調整し、溶媒の蒸発を均一且つ遅くさせる、３）バインダー樹脂の表面張力にできるだけ近い表面張力の溶媒を使用する、４）塗料のチクソトロピー性を高くする、などの手段が講じられる。従って、本発明の黒色塗料は、これらと逆の手段を講じることによって、ベナードセルを形成し易い塗料にすることができる。即ち、１）比較的蒸発の速い溶媒を使用する、２）シリコーン油等を添加せずに塗料としての表面張力を大きく調整し、溶媒の蒸発を不均一にする、３）バインダー樹脂の表面張力とはできるだけ異なった表面張力の溶媒を使用する、４）塗料のチクソトロピー性を低くする、等の手段を講じる。
【００１３】
よって本発明に用いる黒色塗料は、例えばバインダー樹脂、体質顔料、黒色顔料を適宜比較的蒸発速度の速い溶媒によって希釈して塗料として調整することによって得ることができる。
【００１４】
ここでバインダー樹脂としては、本来限定されるものではないが、ベナードセルを形成し易くする観点からは、表面張力の大きなバインダー樹脂を用いることが好ましく、例えばポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂が特に望ましい。
【００１５】
体質顔料としては、これも本来限定されるものではなく、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、シリカ、水酸化アルミニウム、カオリン、クレー、タルク等を用いることができる。中でもベナードセルを形成し易くする観点からは炭酸カルシウムが好適に用いられる。ここで本発明で形成される光吸収膜の表面形状として算術平均粗さが３．０μｍ以上になるようにし易くする観点からは、平均粒子径が１μｍ以上、好ましくは３μｍ以上の体質顔料を、バインダー樹脂１００重量部に対して、１００重量部以上、好ましくは２００重量部以上の割合で混合することが好ましい。
【００１６】
黒色顔料は、塗料を黒色にすることで、最終的にこの塗料を塗布して形成した光吸収膜に光吸収性を発現させるためのものであって、例えば鉄黒、カーボンブラック、チタンブラック等を用いることができる。ここで本発明で形成される光吸収膜としての光吸収性を十分に得る観点、即ち光吸収膜としての反射濃度が１．６０以上、好ましくは１．６５以上、より好ましくは１．７０以上になるようにする観点から、このような黒色顔料を、バインダー樹脂１００重量部に対して５重量部以上、好ましくは６重量部以上、より好ましくは７重量部以上の割合で混合することが望ましい。
【００１７】
溶媒としては、比較的蒸発速度の速い有機溶剤を使用することが好ましく、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のエーテル系溶剤、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶剤などを用いることができる。
【００１８】
次いで本発明における基材とは、薄く、可撓性に優れるものであれば本来特に限定されるものではなく、例えば紙、合成紙、プラスチックフィルム等を用いることができる。ごみの発生を極力抑えるという観点からは、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン等の各種のプラスチックフィルムが好適に用いられ、特に黒色化されているものを用いることがより好適である。
【００１９】
黒色塗料を基材表面に塗布して、塗膜を形成する方法としては、例えばナイフコーティング、ドクターコーティング、バーコーティング、ロールコーティング、ブレードコーティング、キスコーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、ディップコーティング等の従来公知の塗布方法を採用できる。
【００２０】
また塗布厚みとしては、黒色塗料の固形分によっても異なるため一概には言えないが、塗膜にベナードセルを形成させ易くして、光吸収膜の表面形状として算術平均粗さが３．０μｍ以上になり易くする観点から、５０μｍ以上、好ましくは８０μｍ以上であって、３００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下であることが望ましい。そして光吸収膜の厚みとしては、３０μｍ以上、好ましくは４０μｍ以上であって、１５０μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下であることが望ましい。
【００２１】
次いで塗膜を乾燥させる方法としては、熱風等で加熱して乾燥させる方法、遠赤外線やマイクロ波等のエネルギー波の照射によって乾燥させる方法などが採用できる。中でも、急激に溶媒を蒸発させることによって塗膜内にベナードセルを形成し易くする観点から、乾燥効率に優れる熱風等で加熱して乾燥させる方法が好ましい。
【００２２】
以上のように本発明の光吸収性部材は、黒色塗料を基材表面に塗布して塗膜を形成し、塗膜を乾燥させる工程において塗膜内にベナードセルを形成させることで、基材表面に算術平均粗さが３．０μｍ以上の表面形状を有する光吸収膜を設けてなるものであって、優れた光吸収性を有し、薄く、しかもごみの発生のない、カメラなどの光学装置の内壁面の光吸収用として適した光吸収性部材となる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。尚、「部」「％」は特記しない限り重量基準である。
【００２４】
［実施例］
厚み５０μｍのカーボンブラック練り込みプラスチックフィルム（Ｘ−３０：東レ社）の表面に、下記の組成の黒色塗料ａを塗布して、厚み約１５０μｍの塗膜を形成し、当該塗膜を基材と共に１００℃に設定した熱風乾燥機中で加熱乾燥することによって塗膜中にベナードセルを形成させ、約７０μｍの光吸収膜をプラスチックフィルム表面に形成して、光吸収性部材を作製した。
【００２５】
＜黒色塗料ａ＞
・ポリエステル樹脂２０部
（バイロン＃２００：東洋紡績社）
・炭酸カルシウム（ＳＳ＃３０ <平均粒子径７．４μｍ
：日東粉化工業社）６０部
・カーボンブラック分散液（ＦＰＺ−７２ブラック(A)
<固形分１０％>：大日精化工業社）２０部
・メチルエチルケトン８０部
【００２６】
［比較例１］
実施例１において黒色塗料ａの代わりに、下記の組成の黒色塗料ｂを用いた以外は実施例１と同様にして、光吸収性部材を作製した。
【００２７】
＜黒色塗料ｂ＞
・ポリエステル樹脂２０部
（バイロン＃２００：東洋紡績社）
・合成樹脂粒子（ＭＢＸ−４０ <平均粒子径４０μｍ>
：積水化成品工業社）１０部
・カーボンブラック分散液（ＦＰＺ−７２ブラック(A)
<固形分１０％>：大日精化工業社）２０部
・シリコーン油系レベリング剤（ペインタッドＭ：ダウ
・コーニング・アジア社）０．１部
・メチルエチルケトン８０部
【００２８】
［比較例２］
実施例１において黒色塗料ａの代わりに、下記の組成の黒色塗料ｃを用いた以外は実施例１と同様にして、光吸収性部材を作製した。
【００２９】
＜黒色塗料ｃ＞
・ポリエステル樹脂２０部
（バイロン＃２００：東洋紡績社）
・炭酸カルシウム（ＳＳ＃３０ <平均粒子径７．４μｍ
：日東粉化工業社）１０部
・カーボンブラック分散液（ＦＰＺ−７２ブラック(A)
<固形分１０％>：大日精化工業社）２０部
・トルエン８０部
【００３０】
［比較例３］
実施例１において黒色塗料ａの代わりに、下記の組成の黒色塗料ｄを用いた以外は実施例１と同様にして、光吸収性部材を作製した。
【００３１】
＜黒色塗料ｄ＞
・ポリエステル樹脂２０部
（バイロン＃２００：東洋紡績社）
・炭酸カルシウム（ＳＳ＃３０ <平均粒子径７．４μｍ
：日東粉化工業社）６０部
・カーボンブラック分散液（ＦＰＺ−７２ブラック(A)
<固形分１０％>：大日精化工業社）２０部
・シリコーン油系レベリング剤（ペインタッドＭ：ダウ
・コーニング・アジア社）０．１部
・トルエン８０部
【００３２】
以上のようにして実施例及び比較例で得られた光吸収性部材の光吸収膜表面について、表面粗さ測定器（サーフコーダＳＥ−３Ｃ：小坂研究所社）を用いて算術平均粗さを測定すると共に、電子顕微鏡によって撮影した写真（図２〜５）を目視観察してベナードセルの発生状況について、十分にベナードセルが発生しているものを「○」、ベナードセルの発生が十分でないものを「△」、ベナードセルが発生していないものを「×」として評価した。測定結果及び評価結果を表１に示す。
【００３３】
更に、実施例及び比較例で得られた光吸収性部材について、以下の反射濃度及び鏡面光沢度の測定、並びに実写試験をして、その光吸収性を評価した。その評価結果を表１に示す。
【００３４】
［反射濃度の測定］
デジタル反射濃度計（TR-927：マクベス社）を用いて、オルソフィルターにおける反射濃度を測定した。
【００３５】
［鏡面光沢度の測定］
デジタル変角光沢計（UGV-5K：スガ試験機社）を用いて、入射受光角８５°、７５°、６０°に対する鏡面光沢度を測定した（JIS-Z8741）。
【００３６】
［実写試験］
ミラーボックスの底面に光吸収性部材を貼り付け、太陽光の入射角度を振って実写を行い、そのときのネガフィルムの写り具合を目視で観察し、ハレーションやゴーストの発生が殆ど無い場合を「○」、ハレーションやゴーストが僅かでも発生する場合を「×」、ハレーションやゴーストの発生が著しい場合を「××」として、評価した。
【００３７】
【表１】

【００３８】
表１の結果からも明らかなように、実施例で得られた光吸収性部材は、反射濃度が１．６０以上になっており、極めて光吸収性に優れるものである。また、実施例で得られた光吸収性部材は、比較例で得られた光吸収性部材に比べて、いずれの角度における鏡面光沢度の値も低いため、実写試験においてハレーションやゴーストが殆ど発生しないものであった。また、図２に実施例の光吸収性部材の光吸収膜表面についての電子顕微鏡による拡大写真を示す。尚、電子顕微鏡写真の撮影角度は対象物に対して６０°で、図面の横幅は約２．６ｍｍに相当する。この拡大写真からも、実施例の光吸収性部材の光吸収膜は、塗膜の乾燥工程においてベナードセルが形成され、光吸収膜表面が小区画に区分けされていることが明らかに認められる。
【００３９】
一方、比較例１の光吸収性部材の光吸収膜は、比較的大きな平均粒子径の合成樹脂粒子を用いているために算術平均粗さとしては３μｍ以上にはなるものであったけれども、黒色塗量中にシリコーン油系レベリング剤を添加しているために、塗膜の乾燥工程でベナードセルが形成されないため、鏡面光沢度が十分に抑えられず、ハレーションやゴーストが発生してしまうものであった。また、図３に比較例１の光吸収性部材の光吸収膜表面についての電子顕微鏡による拡大写真を示す。尚、電子顕微鏡写真の撮影角度は対象物に対して６０°で、図面の横幅は約２．６ｍｍに相当する。この拡大写真からも、比較例１の光吸収性部材の光吸収膜は、塗膜の乾燥工程においてベナードセルが形成されていないことが認められる。
【００４０】
また、比較例２の光吸収性部材の光吸収膜は、黒色塗料中のバインダー樹脂に対する体質顔料の混合割合が少なかったために、塗膜の乾燥工程においてベナードセルが形成され難く、算術平均粗さが３μｍ以上にならなかったため、鏡面光沢度が十分に抑えられず、ハレーションやゴーストが発生してしまうものであった。また、図４に比較例２の光吸収性部材の光吸収膜表面についての電子顕微鏡による拡大写真を示す。尚、電子顕微鏡写真の撮影角度は対象物に対して６０°で、図面の横幅は約２．６ｍｍに相当する。この拡大写真からも、比較例２の光吸収性部材の光吸収膜は、塗膜の乾燥工程において十分にベナードセルが形成されていないことが認められる。
【００４１】
また、比較例３の光吸収性部材の光吸収膜は、黒色塗量中にシリコーン油系レベリング剤を添加しているために、塗膜の乾燥工程でベナードセルが形成されないため、算術平均粗さが３μｍ以上にならなかったため、鏡面光沢度が十分に抑えられず、ハレーションやゴーストが発生してしまうものであった。また、図５に比較例３の光吸収性部材の光吸収膜表面についての電子顕微鏡による拡大写真を示す。尚、電子顕微鏡写真の撮影角度は対象物に対して６０°で、図面の横幅は約２．６ｍｍに相当する。この拡大写真からも、比較例３の光吸収性部材の光吸収膜は、塗膜の乾燥工程においてベナードセルが形成されていないことが認められる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の光吸収性部材は、顕著な光吸収性を示し、特に低角度から高角度に至る幅広い入射光に対する光吸収性に優れ、しかも植毛紙のように抜け毛やごみの付着による汚染を生じないので、カメラなどの光学装置の内壁面に貼着する光吸収性部材として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における光吸収膜の一実施形態の表面を示す電子顕微鏡写真。
【図２】実施例１の光吸収性部材の光吸収膜表面を示す電子顕微鏡写真。
【図３】比較例１の光吸収性部材の光吸収膜表面を示す電子顕微鏡写真。
【図４】比較例２の光吸収性部材の光吸収膜表面を示す電子顕微鏡写真。
【図５】比較例３の光吸収性部材の光吸収膜表面を示す電子顕微鏡写真。

Claims

黒色塗料を基材表面に塗布して塗布厚み５０〜３００μｍとなるように塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥させる工程において前記塗膜内にベナードセルを形成させることで、前記基材表面に算術平均粗さが３．０μｍ以上の表面形状を有する光吸収膜を設けてなることを特徴とする光吸収性部材。
前記光吸収膜は、乾燥厚み３０〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１記載の光吸収性部材。