JP4386919B2

JP4386919B2 - 光学機器用遮光部材

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Publication number: JP4386919B2
Application number: JP2006531624A
Authority: JP
Inventors: 孝昭加藤
Original assignee: Kimoto Co Ltd
Current assignee: Kimoto Co Ltd
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2005-08-08
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2025-08-08
Also published as: JP4958950B2; TW200617075A; CN101002116A; JP2009271547A; KR20070052290A; KR101145947B1; TWI382044B; JPWO2006016555A1; WO2006016555A1; CN100498381C

Description

本発明は、高性能一眼レフカメラ、コンパクトカメラ、ビデオカメラ、携帯電話、プロジェクタ等の光学機器のシャッター、絞り部材として好適に用いられる遮光部材に関する。

近年、高性能一眼レフカメラ、コンパクトカメラ、ビデオカメラ等に対する小型化、軽量化の要求により、金属材料により形成されていた光学機器のシャッター、絞り部材がプラスチック材料へと代わりつつある。

このようなプラスチック材料の絞りとしては、基材フィルムにカーボンブラック、滑剤、微粒子を含有する遮光膜を設けた遮光性フィルムが知られている（特許文献１）。

特開平９−２７４２１８号公報

しかしながら、上述のような遮光性フィルムでは、遮光膜中に艶消し性を付与させるため多量の微粒子を含有させなければならず、遮光膜中のカーボンブラック及び滑剤の含有率が低下し、結果として、遮光性、摺動性等が十分に発揮されないという問題を生じていた。

上述の問題を解決するために、艶消し性を有しつつ、遮光性、摺動性等の遮光膜の物性を保持した遮光部材が切望されていた。

本発明者は、上述の課題を解決すべく鋭意研究した結果、特定の微粒子を用いることで少量にも関わらず艶消し性を付与させることができることを見出した。

即ち、理由は定かではないが、吸油量の高い微粒子を用いることにより、少量で艶消し性が得られる結果、遮光膜中のカーボンブラック、滑剤の含有率を増加させることができ、遮光性、摺動性等の遮光膜の物性を保持し得ることを見出し、本発明に至ったものである。

本発明の第１の観点に係る光学機器用遮光部材は、合成樹脂フィルムからなる基材と、前記基材の少なくとも片面に形成された遮光膜とからなり、前記遮光膜は、バインダー樹脂、カーボンブラック、粒子状の滑剤、及び吸油量２５０（ｇ／１００ｇ）以上の微粒子を含有し、前記滑剤の平均粒径が、前記微粒子の平均粒径よりも大きいことを特徴とするものである。
第２の観点に係る光学機器用遮光部材は、合成樹脂フィルムからなる基材と、前記基材の少なくとも片面に形成された遮光膜とからなり、前記遮光膜は、バインダー樹脂、カーボンブラック、粒子状の滑剤、及び吸油量２５０（ｇ／１００ｇ）以上の微粒子を含有し、前記遮光膜中におけるカーボンブラック、滑剤および微粒子の含有率が、それぞれ５〜２０重量％、５〜２０重量％、１〜１０重量％の範囲であることを特徴とするものである。
第３の観点に係る光学機器用遮光部材は、合成樹脂フィルムからなる基材と、前記基材の少なくとも片面に形成された遮光膜とからなり、前記遮光膜は、バインダー樹脂、カーボンブラック、粒子状の滑剤、及び吸油量２５０（ｇ／１００ｇ）以上の微粒子を含有し、前記遮光膜中における前記微粒子の含有率が、遮光膜中３重量％以下であることを特徴とするものである。

上記発明において、前記遮光膜中における前記微粒子の含有率が、遮光膜中３重量％以下であることが好ましい。

本発明によれば、遮光膜中に特定の微粒子、即ち吸油量２５０（ｇ／１００ｇ）以上の微粒子を含有させることにより、少量で艶消し性が得られる結果、遮光膜中のカーボンブラック、滑剤の含有率を増加させることができるため、艶消し性を有しつつ、遮光性、摺動性等の遮光膜の物性を保持した光学機器用遮光部材が得られる。従って、このような光学機器用遮光部材は、高性能一眼レフカメラ、コンパクトカメラ、ビデオカメラ、携帯電話、プロジェクタ等に好適に用いることができる。
また本発明によれば、滑剤としてその平均粒径が微粒子の平均粒径より大きいものを採用することにより、滑剤の機能が発揮できる状態で遮光膜表面形状の凹凸を複雑にすることができ、微粒子の含有量が少量であっても、より優れた艶消し性が実現できる。

以下、本発明の光学機器用遮光部材の実施の形態ついて説明する。

本発明の光学機器用遮光部材１は、図１に示すように合成樹脂フィルムからなる基材２と、少なくとも片面に形成された遮光膜３とからなり、遮光膜３は、バインダー樹脂及びカーボンブラック３１、粒子状の滑剤３２、及び吸油量２５０（ｇ／１００ｇ）以上の微粒子３３を含有してなるものである。

本発明の光学機器用遮光部材として用いられる基材には、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム等の合成樹脂フィルムが挙げられるが、その中でもポリエステルフィルムが好適に用いられ、延伸加工、特に二軸延伸加工されたポリエステルフィルムが機械的強度、寸法安定性に優れる点で特に好ましい。また、基材は透明なものはもちろん、発泡ポリエステルフィルムや、カーボンブラック等の黒色顔料や他の顔料を含有させた合成樹脂フィルムを使用することもできる。この場合、上述の基材は、それぞれの用途により適切なものを選択することができる。例えば、遮光部材として使用する際に、部材断面の合成樹脂フィルム部分においてレンズ等で集光された光が反射し悪影響を及ぼすため、高い遮光性が必要な場合には、カーボンブラック等の黒色顔料含有の合成樹脂フィルムを使用することができ、他の場合においては、透明若しくは発泡した合成樹脂フィルムを使用することができる。

本発明においては、遮光膜自体で遮光部材としての充分な遮光性が得られることから、合成樹脂フィルムに黒色顔料を含有させる場合には、合成樹脂フィルムが目視で黒色に見える程度、即ち光学濃度が３程度となるように含有すれば良い。したがって、従来のように合成樹脂フィルム中に基材としての物性が損なわれる限界まで黒色顔料を含有させるものではないため、合成樹脂フィルムの物性を変化させることなく、安価に得ることができる。

基材の厚みは、用いる用途により異なるが、軽量性・遮光部材としての強度・剛性等の観点から、一般的に２５μｍ〜２５０μｍとすることが好ましい。

また、基材には、遮光膜との接着性を向上させる観点から、必要に応じアンカー処理またはコロナ処理を行うこともできる。

次に、本発明の光学機器用遮光部材として用いられる基材の少なくとも片面に形成される遮光膜は、バインダー樹脂、カーボンブラック、粒子状の滑剤、吸油量２５０（ｇ／１００ｇ）以上の微粒子を含有してなるものである。

遮光膜に含有されるバインダー樹脂としては、ポリ（メタ）アクリル酸系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール樹脂、セルロース系樹脂、ポリスチレン／ポリブタジエン樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタンアクリレート系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリエーテルアクリレート系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂等の熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂が挙げられ、これらの１種又は２種以上を混合して用いることもできる。

バインダー樹脂の含有率は、遮光膜中５０重量％〜８０重量％が好ましく、５５重量％〜７５重量％とすることがより好ましい。遮光膜中５０重量％以上とすることにより、基材と遮光膜との接着性が低下するのを防止することができ、８０重量％以下とすることにより、遮光性、摺動性、艶消し性等の遮光膜の物性が低下するのを防止することができる。

次に、遮光膜に含有されるカーボンブラックは、バインダー樹脂を黒色に着色させ遮光性を付与させると共に、導電性を付与させて静電気による帯電を防止させるためのものである。

カーボンブラックの平均粒径は、充分な遮光性を得るため１μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下とすることがより好ましい。

カーボンブラックの含有率は、遮光膜中５重量％〜２０重量％が好ましく、１０重量％〜２０重量％とすることがより好ましい。遮光膜中５重量％以上とすることにより、遮光性及び導電性が低下するのを防止することができ、２０重量％以下とすることにより、接着性や耐擦傷性が向上し、また塗膜強度の低下およびコスト高となるのを防止することができる。

次に、遮光膜に含有される粒子状の滑剤は、遮光部材の表面の摺動性を向上させ、絞り部材などに加工した際、作動時の摩擦抵抗を小さくすると共に、表面の耐擦傷性を向上させるためのものである。このようなものとしては、固体状のものであれば有機系、無機系いずれのものも用いることができ、例えば、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス等の炭化水素系滑剤、ステアリン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸等の脂肪酸系滑剤、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等のアミド系滑剤、ステアリン酸モノグリセリド等のエステル系滑剤、アルコール系滑剤、金属石鹸、滑石、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤、シリコーン樹脂粒子、ポリテトラフッ化エチレンワックス等のフッ素樹脂粒子、架橋ポリメチルメタクリレート粒子、架橋ポリスチレン粒子等が挙げられるが、特に有機系のものが好ましく用いられる。また、これらの１種又は２種以上を混合して用いることもできる。

滑剤の平均粒径は、３μｍ〜２０μｍが好ましく、５μｍ〜１０μｍとすることがより好ましい。このような範囲とすることにより、表面に適切な凹凸が形成され、摺動性が得られるからである。

また、図１に示すように滑剤３２の平均粒径は、微粒子３３の平均粒径よりも大きくすることが好ましい。滑剤３２の平均粒径を微粒子３３の平均粒径よりも大きくすることにより、滑剤により形成された表面の凹凸上に、微粒子により微細な凹凸が形成されることから、入射光の反射をより少なくして充分な艶消し性を得ることができ、かつ摺動性をも得ることができるからである。

滑剤の含有率は、遮光膜中５重量％〜２０重量％が好ましく、１０重量％〜２０重量％とすることがより好ましい。遮光膜中５重量％以上とすることにより、表面に適切な凹凸が形成され摺動性を得ることができ、２０重量％以下とすることにより、カーボンブラックの相対的含有量を高くすることができ、遮光性及び導電性が低下するのを防止することができる。

次に、遮光膜に含有される微粒子は、表面に微細な凹凸を形成させることで入射光の反射を少なくし表面の光沢度（鏡面光沢度）を低下させ、遮光部材とした際の艶消し性を向上させるためのものである。

微粒子は、遮光部材とした際の表面の艶消し性を付与させるために不可欠であるが、遮光膜に含有できる割合には次のような制限がある。まず樹脂とそれ以外の成分の割合を変えることなく微粒子の含有率を増加させた場合、それに応じてカーボンブラック、滑剤等の含有率が低下するため、遮光部材としての遮光性、摺動性等の物性の低下をもたらす。また、遮光性等の物性を保持させるため、遮光膜中のカーボンブラック、滑剤の含有率は維持しつつ、バインダー樹脂の含有率を低下させ微粒子の含有率を増加させた場合には、基材と遮光膜との接着性に欠け、耐擦傷性が劣化する。即ち、十分な艶消し性を与える量の微粒子を遮光膜中に含有させた場合には、遮光性、摺動性等の物性を保持することができないか、耐擦傷性が劣ることになる。

本発明においては、従来の遮光部材で艶消剤として用いられている微粒子とは異なり特定の微粒子、即ち吸油量２５０（ｇ／１００ｇ）以上の微粒子、好ましくは吸油量３００（ｇ／１００ｇ）以上の微粒子を用いることにより、少量で表面の艶消し性が得られ、遮光膜中のカーボンブラック、滑剤等の含有率を増加させることが可能となった。その結果、上述の微粒子を用いることで遮光膜に艶消し性を有しつつ、遮光膜による遮光性、摺動性等の物性を十分に発揮し得るという、従来では得られない顕著な効果が得られる。
なお本明細書において、吸油量は、ＩＳＯ７８７／Ｖ−１９６８に準拠したもので、微粒子１００ｇにアマニ油を湿潤混合して固いペースト状にするのに必要な油の量（ｇ）である。

このような特定の微粒子としては、架橋アクリルビーズなどの有機系、シリカ、メタケイ酸アルミン酸マグネシウム、酸化チタンなどの無機系いずれのものも用いることができるが無機系のものが好ましく、その中でも、微粒子の分散性・低コスト等の観点からシリカを用いることが好ましい。また、これらの１種又は２種以上を混合して用いることもできる。

微粒子の平均粒径は、１μｍ〜１０μｍが好ましく、１μｍ〜６μｍとすることがより好ましい。このような範囲とすることにより、遮光部材の表面に微細な凹凸が形成され、艶消し性が得られるからである。

微粒子の含有率は、遮光膜中１重量％〜１０重量％が好ましく、１重量％〜５重量％とすることがより好ましい。遮光膜中１重量％以上とすることにより、表面の光沢度（鏡面光沢度）が増加して艶消し性が低下するのを防止することができ、１０重量％以下とすることにより、遮光部材の摺動による微粒子の脱落が生じたり、摺動性の低下を招くことを防止することができる。

特に高い遮光性や摺動性が求められる場合には、微粒子の含有率は、上述の範囲からさらに遮光膜中３重量％以下とすることが好ましい。本発明において用いる微粒子は、前述のように少量でも高い艶消し性を得ることができるので、３重量％以下とすることにより、十分な艶消し性が得られ、しかも相対的にカーボンブラック、滑剤の含有率を増加させることが可能となり、遮光性、摺動性等の物性を向上させることができる。

本発明の遮光膜は、本発明の機能を損なわない場合であれば、難燃剤、抗菌剤、防カビ剤、酸化防止剤、可塑剤、レベリング剤、流動調整剤、消泡剤、分散剤等の種々の添加剤を含有させることができる。

遮光膜の厚みは、５μｍ〜３０μｍが好ましく、５μｍ〜２０μｍとすることがより好ましい。５μｍ以上とすることにより、遮光膜にピンホール等が生ずるのを防止することができ、充分な遮光性を得ることができる。また、３０μｍ以下とすることにより、遮光膜に割れが生ずることを防止することができる。

本発明の光学機器用遮光部材は、上述のような合成樹脂フィルムからなる基材の片面または両面に、上述のようなバインダー樹脂、カーボンブラック、粒子状の滑剤及び特定の微粒子を含む遮光膜用塗布液をディップコート、ロールコート、バーコート、ダイコート、ブレードコート、エアナイフコート等の従来公知の塗布方法により塗布し、乾燥させた後、必要に応じて加熱・加圧等することにより得ることができる。塗布液の溶媒は、水や有機溶剤、水と有機溶剤との混合物等を用いることができる。

以上のように、本発明の光学機器用遮光部材は、上述のような合成樹脂フィルムからなる基材の少なくとも片面に、上述のように構成された遮光膜を有することから、艶消し性を有しつつ、遮光性、摺動性等の遮光膜の物性を保持したものであるため、高性能一眼レフカメラ、コンパクトカメラ、ビデオカメラ、携帯電話、プロジェクタ等の光学機器のシャッター、絞り部材として好適に用いることができる。

以下、実施例により本発明を更に説明する。なお、「部」、「％」は特に示さない限り、重量基準とする。

１．光学機器用遮光部材の作製
［実施例１、２及び比較例１〜６］
基材として厚み５０μｍの黒色ポリエチレンテレフタレートフィルム（ルミラーＸ３０：東レ社）を使用し、その両面に下記処方の遮光膜用塗布液（ａ）〜（ｈ）をそれぞれバーコート法により乾燥時の厚みがそれぞれ１０μｍとなるように塗布し、乾燥を行って遮光膜Ａ〜Ｈを形成し、実施例１、２及び比較例１〜６の光学機器用遮光部材を作製した。なお、下記処方の遮光膜用塗布液（ａ）〜（ｈ）のアクリルポリオール等の含有量（部）を表１に示す。また、形成した遮光膜Ａ〜Ｈのアクリルポリオール等の含有率（％）を表２に示す。

＜遮光膜用塗布液（ａ）〜（ｈ）の処方＞
・アクリルポリオール（固形分５０％）（表１記載の部）
（アクリディックＡ８０４：大日本インキ化学工業社）
・イソシアネート（固形分７５％）（表１記載の部）
（バーノックＤＮ９８０：大日本インキ化学工業社）
・カーボンブラック（表１記載の部）
（バルカンＸＣ−７２：キャボット社）
・滑剤（表１記載の部）
(平均粒径８．５μm)(セリダスト3620:ヘキスト社）
・微粒子（シリカ）（表１記載の微粒子及び部）
・メチルエチルケトン６０部
・トルエン４０部

微粒子Ｐ：ＴＳ１００：デグサ社、吸油量３９０(g/100g)、平均粒径４μｍ
微粒子Ｑ：ＡＺ−２００：東ソー・シリカ社、吸油量３３０(g/100g)、平均粒径２．４μｍ
微粒子Ｒ：ＴＫ９００：デグサ社、吸油量９０(g/100g)、平均粒径８μｍ
微粒子Ｓ：サイリシア７３０：富士シリシア化学社、吸油量９５(g/100g)、平均粒径４μｍ

２．評価
以上のようにして実施例１、２及び比較例１〜６で得られた光学機器用遮光部材について、下記の方法で物性の評価をした。それぞれの結果を表３に示す。ただし、下記（１）遮光性の評価については、厚み５０μｍの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（ルミラーＴ６０：東レ社）の片面に、上記実施例１、２及び比較例１〜６の処方の遮光膜Ａ〜Ｈを厚み１０μｍに形成したサンプルを用いて行った。

（１）遮光性の評価
上記実施例１、２及び比較例１〜６のサンプルを、ＪＩＳＫ７６５１：１９８８に基づき光学濃度計（ＴＤ−９０４：グレタグマクベス社）を用いて光学濃度を測定し、４．０を超え、測定不能領域の濃度のものを「○」とし、４．０以下のものを「×」とした。なお、測定はＵＶフィルターを用いた。

（２）摺動性の評価
実施例１、２及び比較例１〜６で得られた光学機器用遮光部材を、ＪＩＳＫ７１２５：１９９９に基づき荷重２００（ｇ）、速度１００（ｍｍ／ｍｉｎ）の条件で静摩擦係数（μｓ）、動摩擦係数（μｋ）を測定した。静摩擦係数（μｓ）が０．３５以下のものを「○」、０．３５以上のものを「×」とした。また、動摩擦係数（μｋ）が０．３０以下のものを「○」、０．３０以上のものを「×」とした。なお、遮光膜が削れ測定不能となったものを「−」とした。

（３）艶消し性の評価
実施例１、２及び比較例１〜６で得られた光学機器用遮光部材の表面の光沢度（鏡面光沢度）（％）を、ＪＩＳＺ８７４１：１９９７に基づきを測定した。

（４）導電性の評価
実施例１、２及び比較例１〜６で得られた光学機器用遮光部材の表面抵抗率（Ω）を、ＪＩＳＫ６９１１：１９９５に基づき測定した。表面抵抗率が１．０×１０^５Ω未満のものを「○」、１．０×１０^５Ω以上１．０×１０^８Ω未満のものを「△」、１．０×１０^８Ω以上ものを「×」とした。

（５）接着性の評価
実施例１、２及び比較例１〜６で得られた光学機器用遮光部材を、ＪＩＳＫ５４００：１９９０における碁盤目テープ法に基づき測定した。碁盤目部分の面績が５％以上剥離したものを「×」、５％未満のものを「○」とした。

（６）耐擦傷性の評価
実施例１、２及び比較例１〜６で得られた光学機器用遮光部材をカメラの絞り部材として用い、１００万回動作させて塗膜面の擦傷、剥がれの有無を調べ、擦傷、剥がれのないものを「○」とし、擦傷、剥がれの認められたものを「×」とした。

表３の結果からも明らかなように、実施例１、２で得られた光学機器用遮光部材は、基材の両面にバインダー樹脂、カーボンブラック、粒子状の滑剤及び特定の微粒子、即ち吸油量２５０（ｇ／１００ｇ）以上の微粒子を含有させた遮光膜を形成したものであるため、少量の微粒子で艶消し性が得られる結果、艶消し性を有しつつ、遮光性、摺動性等の遮光膜の物性を保持しており、光学機器用遮光部材としての物性に優れたものとなった。

一方、比較例１、２で得られた光学機器用遮光部材は、遮光膜中に吸油量の低い微粒子を実施例１、２で用いたものと同じ含有率で含有させたものであるため、実施例１、２の光学機器用遮光部材に比べ、艶消し性に劣るものとなった。

また、比較例３、４で得られた光学機器用遮光部材は、遮光膜中に艶消し性を付与させるために吸油量の低い微粒子を多量に含有させたものであるため、遮光膜中のカーボンブラック及び滑剤の含有率が低下し、実施例１、２の光学機器用遮光部材に比べ、遮光性、摺動性、導電性に劣るものとなった。さらに、滑剤の含有率が低いことから表面に適切な凹凸が形成されず、また、カーボンブラックの含有率についても低かったことから、結果として、艶消し性を付与させることを目的として微粒子の含有量を多くしたにも関わらず実施例１、２に比べ艶消し性にも劣るものとなった。

また、比較例５、６で得られた光学機器用遮光部材は、遮光性等の物性を保持させるために、遮光膜中のカーボンブラック、滑剤の含有率は維持しつつ、バインダー樹脂の含有率を低下させて吸油量の低い微粒子を多量に含有させたものであるが、その結果、基材と遮光膜との接着性に欠け、耐擦傷性に劣るものとなった。

本発明の光学機器用遮光部材の一実施の形態を示す図

符号の説明

１・・・・・・・光学機器用遮光部材
２・・・・・・・基材
３・・・・・・・遮光膜
３１・・・・・・バインダー樹脂及びカーボンブラック
３２・・・・・・滑剤
３３・・・・・・微粒子

Claims

合成樹脂フィルムからなる基材と、前記基材の少なくとも片面に形成された遮光膜とからなり、前記遮光膜は、バインダー樹脂、カーボンブラック、粒子状の滑剤、及び吸油量２５０（ｇ／１００ｇ）以上の微粒子を含有し、前記滑剤の平均粒径が、前記微粒子の平均粒径よりも大きいことを特徴とする光学機器用遮光部材。
前記滑剤の平均粒径が３〜２０μｍの範囲であり、前記微粒子の平均粒径が１〜１０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載の光学機器用遮光部材。
前記遮光膜中における前記微粒子の含有率が、遮光膜中３重量％以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の光学機器用遮光部材。
合成樹脂フィルムからなる基材と、前記基材の少なくとも片面に形成された遮光膜とからなり、前記遮光膜は、バインダー樹脂、カーボンブラック、粒子状の滑剤、及び吸油量２５０（ｇ／１００ｇ）以上の微粒子を含有し、前記遮光膜中におけるカーボンブラック、滑剤および微粒子の含有率が、それぞれ５〜２０重量％、５〜２０重量％、１〜１０重量％の範囲であることを特徴とする光学機器用遮光部材。
前記遮光膜中におけるカーボンブラック、滑剤および微粒子の含有率が、それぞれ１０〜２０重量％、１０〜２０重量％、１〜５重量％の範囲であることを特徴とする請求項４記載の光学機器用遮光部材。
合成樹脂フィルムからなる基材と、前記基材の少なくとも片面に形成された遮光膜とからなり、前記遮光膜は、バインダー樹脂、カーボンブラック、粒子状の滑剤、及び吸油量２５０（ｇ／１００ｇ）以上の微粒子を含有し、前記遮光膜中における前記微粒子の含有率が、遮光膜中３重量％以下であることを特徴とする光学機器用遮光部材。
前記微粒子が、シリカであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光学機器用遮光部材。