JP5876869B2 - 光学機器用遮光材 - Google Patents
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Description
条件A2:三次元表面粗さ測定における十点平均粗さをSzとしたとき、Szの値が1以上20以下となる条件、
条件B1:三次元表面粗さ測定における凹凸の中心平面を基準面とし、この基準面からSaのn倍の高さ位置にある平面に突出する突起数をPnとし、Saの(n+1)倍の高さ位置にある平面に突出する突起数をPn+1 とし、PnとPn+1 の比(Pn+1 /Pn)をRnとしたとき(但し、nはいずれも正の整数である。)、R1が55%以上で、かつR4が7%以上となる条件、
条件B2:条件B1と同じく、Pn、Pn+1 、Rnとしたとき、少なくともR1が55%以上、R2が15%以上、及びR3が8%以上となる条件。
図1〜図3に示すように、本実施形態に係る光学機器用遮光材1は、例えばカメラ(カメラ付き携帯電話を含む)やプロジェクタなどの光学機器の遮光部品用途に好適に使用しうるものであり、基材2を有する。図1〜図3に示す例では、基材2の片面に遮光膜4が形成されている。なお、本発明では基材2の両面に、遮光膜4が形成される態様を含む。
具体的には、まず、遮光膜4の三次元表面粗さ測定における、算術平均粗さをSaとし、十点平均粗さをSzとする。なお、ここでのSa及びSzは、JIS−B0601(1994)における二次元表面粗さの算術平均粗さ(Ra)及び十点平均粗さ(Rz)の測定方法に準じ、これを三次元に拡張したものである。 例えば触針式表面粗さ測定機(SURFCOM 1500SD2−3DF:東京精密社)により測定できる。
・A1及びB1
・A2及びB1
・A1、A2及びB1
・A1及びB2
・A2及びB2
・A1、A2及びB2
・A1、B1及びB2
・A2、B1及びB2
・A1、A2、B1及びB2
本実施形態の条件B2は、好ましくは、さらにR4が7%以上となる条件を含む。
本実施形態では、遮光膜4の表面性状が適切に調整されているので、遮光膜4には低光沢度領域の広い万全な艶消し効果が付与される。その結果、本実施形態の遮光材1を適用した光学機器内においてゴーストと呼ばれる不具合を生じることはない。
なお、ここで、大きな凹凸のみを存在させることによりG20、G60、G85のすべてを低くする手段も考えられるが、大きな凹凸のみで遮光膜を形成すると必然的に膜厚も大きくならざるを得ず、近年の薄膜化の情勢に逆行することになる。
なお、黒色微粒子としてカーボンブラックを用いない場合には、黒色微粒子の他に、別途、導電剤や帯電防止剤を配合することも可能である。
塗膜に充分な遮光性を付与するために、黒色微粒子の平均粒径は細かいほど好ましい。本実施形態では、平均粒径が例えば1μm未満、好ましくは500nm以下のものを用いることができる。
平均粒径とは、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、島津製作所社:SALD−7000など)で測定されるメディアン径(D50)を指す。
なお、基材2としては、サンドブラスト、エンボス処理などで表面がマット状とされたもの(合成樹脂フィルム、金属板の別は不問)を用いることもできる。
[実験例1−1〜5−2]
基材として、厚み25μmの黒色PETフィルム(ルミラーX30:東レ社)を使用し、その両面に、下記処方の塗布液a〜eをそれぞれバーコート法により塗布した。各塗布液のアクリルポリオール等の含有量(部、固形分換算)を表1に示す。各塗布液の固形分はいずれも20%に調製した。
・アクリルポリオール(固形分50%) 153.8部
(アクリディックA807:DIC社)
・イソシアネート(固形分75%) 30.8部
(バーノックDN980:DIC社)
・カーボンブラック(平均粒径25nm) 24部
(トーカブラック#5500:東海カーボン社)
・表1記載のマット剤 (表1記載の部)
・メチルエチルケトン、トルエン 611.4〜1091.4部
各実験例で得られた遮光材サンプルに対し、触針式表面粗さ測定機(SURFCOM 1500SD2−3DF:東京精密社)を使用し、下記条件にて、遮光膜表面の、三次元の算術平均粗さ(Sa)及び十点平均粗さ(Sz)を測定した。結果を表2に示す。
・触針先端半径:2μm、
・触針先端のテーパ角度:60度、
・測定力:0.75mN、
・カットオフ値λc:0.8mm、
・測定速度:0.6mm/s、
・基準長さ:0.8mm、
・測定領域:4mm×0.5mm。
各実験例で得られた遮光材サンプルに対し、ます遮光膜表面に存在する凹凸の中心平面を導き出し、これを基準面Fb(図3参照)とした。なお、中心平面は、次の考え方で導き出した。基準面Fbより上側にある凸部(山部)の体積と、基準面Fbより下側にある凹部(谷部)の容積が同じになるように平坦化した時の、想定された完全平面を意味し、Sa高さやSzの基準面となるものである。例えば本実験例で使用した触針式表面粗さ測定機では、上記測定条件で測定することにより計算で基準面が設定される。
なお、表2には、各サンプルにおける基準面Fbからの平面の高さ(単位:μm)の他、表1の塗布液の付着量、形成した遮光膜の膜厚なども併記した。
各実験例で得られた遮光材サンプルについて、下記の方法で物性の評価をした。結果を表3及び表4に示す。ただし、下記(1)遮光性の評価については、厚み25μm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、上記各実験例の処方の各塗布液を付着量14g/m2 になるように塗布、乾燥して形成したサンプルを用いて行った。
なお、表3及び表4には、各サンプルにおける遮光膜の表面性状条件の充足具合を示す記載(表中、○は満足する、×は満足しない)を併記した。
各実験例のサンプルの光学透過濃度を、JIS−K7651:1988に基づき光学濃度計(TD−904:グレタグマクベス社)を用いて測定した。その結果、測定値が4.0を超えたものを「○」、4.0以下だったのものを「×」とした。なお、光学濃度の測定はUVフィルターを用いた。
各実験例で得られた遮光材サンプルの表面抵抗率(Ω)を、JIS−K6911:1995に基づき測定した。測定値が1.0×106 Ω以下だったものを「○」、1.0×106 Ωを超えて1.0×1010Ω以下だったものを「△」、1.0×1010Ωを超えたものを「×」とした。
各実験例で得られた遮光材サンプルに対し、その遮光膜表面の、20度、60度及び85度の各鏡面光沢度(G20、G60、G85)を、JIS−Z8741:1997に基づき光沢計(商品名:VG−2000、日本電色工業社)を用いて測定した(単位は%)。
表3及び表4から以下のことが理解できる。すべての実験例において、形成した遮光膜の遮光性、導電性は良好であった。しかしながら、遮光膜の表面性状がB1及びB2の何れも満足しないもの(実験例2−1〜実験例2−3、実験例4−1〜実験例5−2)は、艶消し性においてG85の評価が低かった。
実験例1−1で使用した塗布液a中に、液状の滑剤としてのシリコーンオイルが3%となるように配合して塗布液fを調製した以外は、実験例1−1と同様の条件で、基材上に遮光膜Fを形成し、実験例6の遮光材サンプルを作製した。
その後、実験例1−1と同様の条件で艶消し性を評価したところ、実験例1−1の場合と同等の性能が得られたにもかかわらず、実験例1−1と比較して摺動性がより優れていることが確認できた。具体的には、静摩擦係数(μs)が0.35以下であって動摩擦係数(μk)が0.25以下であり、遮光膜の表面性状に影響を与えることなく、摺動性を向上することができた。
なお、本例でのμsとμkは、JIS−K7125:1999に基づき、加重:200g、速度:100mm/分の条件で測定した値である。
Claims (5)
- 遮光膜を有する光学機器用遮光材において、
前記遮光膜は、下記条件A1及び条件A2の少なくとも何れかと、下記条件B1及び条件B2の少なくとも何れかとを満たすように、表面性状が調整してある光学機器用遮光材。
条件A1:三次元表面粗さ測定における算術平均粗さをSaとしたとき、Saの値が0.4以上2.0以下となる条件、
条件A2:三次元表面粗さ測定における十点平均粗さをSzとしたとき、Szの値が1以上20以下となる条件、
条件B1:三次元表面粗さ測定における凹凸の中心平面を基準面とし、この基準面からSaのn倍の高さ位置にある平面に突出する突起数をPnとし、Saの(n+1)倍の高さ位置にある平面に突出する突起数をPn+1 とし、PnとPn+1 の比(Pn+1 /Pn)をRnとしたとき(但し、nはいずれも正の整数である。)、R1が55%以上で、かつR4が7%以上となる条件、
条件B2:条件B1と同じく、Pn、Pn+1 、Rnとしたとき、少なくともR1が55%以上、R2が15%以上、及びR3が8%以上となる条件。 - 請求項1記載の光学機器用遮光材において、
前記遮光膜は、少なくともバインダー樹脂、黒色微粒子及びマット剤を含んで構成されており、基材上に積層してある光学機器用遮光材。 - 請求項1又は2記載の光学機器用遮光材において、
前記条件B2は、さらにR4が7%以上となる条件を含む、光学機器用遮光材。 - 請求項1〜3の何れか一項記載の遮光材を使用した光学部品。
- 請求項4記載の光学部品を含む撮像装置。
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