JP6593966B2 - 光学装置用遮光部材 - Google Patents

Description

本発明は、光学装置用遮光部材に関し、特にカメラやプロジェクター、ビデオカメラのシャッターやアイリス(絞り)、スペーサー等に用いられる遮光部材に関する。

従来からカメラやプロジェクター、ビデオカメラなどの光学装置においての羽材やワッシャーとして反射防止性能を有する遮光性フィルムが使用されている（特許文献１）。

特開平４−９８０２

近年、このような光学装置の小型化、薄型化が進み、レンズからの屈折光の入射角度が変化してきており、より入射角度の大きい、すなわちフィルム法線に対して高角度で入射する光に対しても優れた反射防止性能を有する遮光性フィルムが求められるようになってきている。
様々な角度からの入射光に対して、優れた反射防止性能を有する遮光部材として、特開平１０−２６８１０５号公報に示すような基材フィルムの一方の面に反射防止層（遮光層）を有する遮光部材がある。このような遮光部材は植毛紙と同レベルの反射防止性能を有し、各種光学機器の内面壁及びフレキシブルプリント基板等に適用されることが記載されている。しかしながら、摺動性や傷つき防止性については十分なものではないため、小型化、薄型化された光学装置のシャッター、アイリス(絞り)、スペーサー等の遮光部材としては使用に耐えない。
そこで、本発明は、フィルム法線に対して高角度で入射する光に対して優れた反射防止性能を有し、摺動性に優れ、小型化、薄型化された光学装置への適用が可能な光学装置用遮光部材を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、遮光部材表面の最大高さＲｚと算術平均粗さＲａとの差（Ｒｚ―Ｒａ）及び動摩擦係数を制御することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明に想到した。すなわち、本発明の遮光部材は、表面のＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１における最大高さＲｚと算術平均粗さＲａとの差（Ｒｚ―Ｒａ）が６以上であり、動摩擦係数が０．４２以下であることであることを特徴とする。
本発明の遮光部材の表面硬度はＨ以上であることが好ましい。
また、本発明の遮光部材は、基材フィルム及び前記基材フィルムの少なくとも一方の面に形成された遮光層を有することが好ましい。
さらに、メチルエチルケトンを含浸する脱脂綿を相手材とする繰り返し摺動試験前後の光学濃度差が１．５以下であることが好ましい。
また、上記遮光層の平均膜厚は、２μｍ〜３５μｍであることが好ましい。

本発明の遮光部材は、フィルム法線に対して高角度で入射する光に対しても優れた反射防止性能を有し、且つ摺動性に優れる。このため、小型化、薄型化された光学装置への適用が可能で、他の部材と摺動する部材に用いられた場合でも長期にわたり優れた反射防止性能を維持することができる。

本発明の一実施形態における遮光部材の構成を示す断面模式図である。 本発明の他の実施形態における遮光部材の構成を示す断面模式図である。 遮光部材表面のＲｚ−Ｒａ値と入射角度８５°の入射光に対する光沢度との関係の一例を示すグラフである。

発明の実施の形態

以下に本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の遮光部材は、表面のＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１における最大高さＲｚと算術平均粗さＲａとの差（Ｒｚ―Ｒａ）が６以上であり、動摩擦係数が０．４２以下であることであることを特徴とする。
遮光部材表面のＲｚ―Ｒａの値を６以上にすることにより、入射角度の大きい入射光に対しても優れた反射防止性能を発揮する。具体的には、遮光部材表面のＲｚ―Ｒａの値を上記範囲に制御することにより、入射角８５°においても光沢度が低く、良好な反射防止性能が得られることが確認されている。
遮光部材表面のＲｚ―Ｒａの値は、９以上が好ましく、１２以上がさらに好ましい。一方、Ｒｚ―Ｒａの上限値は特に限定されないが、２５以下であれば過剰な凹凸形状により摺動性が低下するのを防止することができる。
本発明の遮光部材の表面のＲｚ―Ｒａの値を制御する方法は、特に限定されないが、（Ａ）表面の遮光層に添加する充填剤（マット剤）の粒径、粒度分布、含有量及び遮光層の膜厚等により、遮光層表面の凹凸を制御する方法、（Ｂ）遮光部材の基材表面に凹凸を形成し、その基材表面に沿ってマット剤を含有しない薄膜を被覆する方法、及び（Ｃ）遮光部材の基材表面に凹凸を形成し、かつ表面の遮光層に添加する充填剤（マット剤）の粒径等を制御する方法が挙げられる。

それぞれの詳細について、図に基づいて、説明する。
初めに、（Ａ）の方法で得られる遮光部材１の構成について説明する。図１に示すように、平坦な基材フィルム２の表面にマット剤３１とマトリックス部３２を含有する遮光層３を被覆する。遮光層３の表面には、マット剤３１により凹凸が形成される。ここで、遮光部材１表面のＲｚ―Ｒａ値は、マット剤３１の粒径、粒度分布、含有量及び遮光層３の膜厚等を調整することにより制御することができる。

次に、（Ｂ）の方法により得られる遮光部材１の構成について説明する。
図２に示すように、基材フィルム２表面に凹凸を形成し、その上に薄膜４を被覆することにより、遮光部材１表面に、基材フィルム２表面の凹凸形状にならった凹凸形状が形成される。ここでは、遮光部材表面の薄膜４中にはマット剤を添加せず、遮光部材表面のＲｚ―Ｒａ値は、基材フィルム２の凹凸形状及び薄膜４の膜厚等により調製する。なお、遮光部材表面に被覆する薄膜４を摺動特性の優れた被膜とすることにより、遮光部材の動摩擦係数を低減させることができる。

（Ｃ）の方法は、（Ｂ）のように基材フィルム表面に凹凸を形成し、かつ（Ａ）のように遮光部材表面にマット剤を含有する遮光層を被覆する。この構成において、遮光部材表面のＲｚ―Ｒａ値は、基材フィルム２表面の凹凸形状、遮光層の膜厚、遮光層中のマット剤の粒径、粒度分布、含有量等により、制御することができる。

また、本発明の遮光部材は、動摩擦係数が０．４２以下であることを特徴とする。このため、本発明の遮光部材は、摺動特性に優れ、他の部材と摺動する部材に用いられた場合であっても、遮光部材表面の凹凸形状、すなわち上述したＲｚ―Ｒａ値が維持される。これにより、長期にわたり優れた反射防止性能（遮光特性）を持続することができる。
本発明の遮光部材の動摩擦係数は、０．３５以下が好ましく、０．３以下がさらに好ましい。なお、動摩擦係数は、摩擦摩耗試験機 ＨＥＩＤＯＮ等により測定することができる。

また、本発明の遮光部材の表面硬度は、Ｈ以上であることが好ましい。遮光部材の表面硬度をＨ以上とすることにより、摺動部材として用いた場合でも、遮光部材の表面の摩耗が低減され、さらに長期間にわたって、優れた遮光特性を維持することができる。本発明の遮光部材の表面硬度は、２Ｈ以上であることがさらに好ましい。上記表面硬度は、ＪＩＳ Ｋ５６００に従い、鉛筆引っかき試験により測定することができる。
さらに、本発明の遮光部材は、メチルエチルケトンを含浸する脱脂綿を相手材とする繰り返し摺動試験前後の光学濃度差が１．５以下であることが好ましい。このように耐溶剤性の優れた遮光部材とすることにより、架橋密度の高い遮光膜とすることができ、強靭な被膜となるため長期にわたり凹凸形状を維持し、優れた遮光特性及び摺動性をより発揮できる。上記摺動試験及び光学濃度の測定は、以下の方法により行うことができる。
塗膜面に対し、メチルエチルケトンを含浸する脱脂綿を３ｃｍ^２あたり２５０ｇ荷重にて２００ｍｍ／秒で２０往復摺動させ、光学濃度計にて試験前後の光学濃度を測定し、差を算出する。

本発明の遮光部材は、基材フィルムの少なくとも一方の面に遮光層が形成された構成であることが好ましい。なお、ここでは、（Ｂ）の方法で基材フィルム表面に被覆するマット剤を含有しない薄膜も遮光層に含めることとする。
以下に本発明の遮光部材の具体的な材料構成について述べる。

（１）基材フィルム
本発明に用いられる基材フィルムは、特に限定されず、透明なものでも不透明なものでもよい。基材フィルムの素材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン‐プロピレン共重合体、エチレンと炭素数４以上のα‐オレフィンとの共重合体等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン等ポリアミド、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のその他の汎用プラスチック、ポリカーボネート、ポリイミド等のエンジニアリングプラスチックを用いることができる。これらの素材の中でも比較的に強度が高く、経済性や汎用性が高いという観点から、二軸延伸したポリエチレンテレフタレートを用いることが好ましい。これらの素材には、あらかじめカーボンブラックやアニリンブラックのような黒色着色料を練り込んで光学濃度２以上、好ましくは４以上の高遮光性にしたものを用いることにより、より優れた遮光効果を得ることができる。
基材フィルムの厚さは、特に限定されないが、１２〜１８８μｍであることが好ましく、１２〜７５μｍであることがより好ましい。基材フィルムの厚さを上記範囲とすることにより、小型や薄型の光学部品にも好適に用いることができる。

上記（Ｂ）及び（Ｃ）の方法を用いる場合には、予め遮光部材表面に、マット加工を施し、凹凸を形成する。マット加工法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、化学的エッチング法、ブラスト法、エンボス法、カレンダー法、コロナ放電法、プラズマ放電法、樹脂と粗面化形成剤によるケミカルマット法等を用いることができる。これらの中でも、形状コントロールのしやすさや経済性、取扱い性等の観点から、ブラスト法、特にサンドブラスト法を用いるのが好ましい。

（２）アンカー層
上記基材フィルムの少なくとも一方の面に遮光層を設ける前に、基材フィルムと遮光層との接着性を向上させるために、アンカー層を設けることもできる。アンカー層としては、尿素系樹脂層、メラミン系樹脂層、ウレタン系樹脂層等を適用することができる。例えばウレタン系樹脂層は、ポリイソシアネートとジアミン、ジオール等の活性水素含有化合物を含有する溶液を基材フィルム表面に塗布して、硬化させることにより得られる。また、尿素系樹脂、メラミン系樹脂の場合は、水溶性尿素系樹脂又は水溶性メラミン系樹脂を含有する溶液を基材表面に塗布し、硬化させることにより得られる。

（３）遮光層
基材フィルムの少なくとも一方の面には、遮光層を形成する。遮光層としては、上記（Ａ）及び（Ｃ）の方法で用いるマット剤を含有する遮光層と（Ｂ）の方法で用いるマット剤を有しない遮光層（摺動層、薄膜）がある。

以下に、それぞれの遮光層の構成について、説明する。
ｉ）マット剤を含有する遮光層
遮光層の構成成分としては、樹脂成分、マット剤及び着色・導電剤が含まれる。
樹脂成分は、マット剤及び着色・導電剤のバインダーとなる。樹脂成分の材料は特に限定されず、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれを用いることもできる。具体的な熱硬化性樹脂としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、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、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、アルキド系樹脂等が挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、ポリアクリルエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ブチラール樹脂、スチレン‐ブタジエン共重合体樹脂等が挙げられる。耐熱性、耐湿性、耐溶剤性及び表面硬度の観点からは、熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。熱硬化性樹脂としては、柔軟性及び被膜の強靭さを考慮すると、アクリル樹脂が特に好ましい。

遮光層の構成成分として硬化剤を添加することにより、樹脂成分の架橋を促進させることができる。硬化剤としては、官能基をもつ尿素化合物、メラミン化合物、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、オキサゾリン化合物等を用いることができる。これらの中でも、特にイソシアネート化合物が好ましい。硬化剤の配合割合は、樹脂成分１００質量％に対して、１０〜５０質量％とすることが好ましい。上記範囲で硬化剤を添加することにより、より好適な硬度の遮光層が得られ、他部材と摺動する場合であっても、長期にわたり遮光層のＲｚ―Ｒａ値が維持され、優れた遮光特性が持続される。

硬化剤を用いる場合は、その反応を促進するために、反応触媒を併用することもできる。反応触媒としては、アンモニアや塩化アンモニウム等が挙げられる。反応触媒の配合割合は、硬化剤１００質量％に対し０．１〜１０質量％の範囲であることが好ましい。

マット剤としては、樹脂系粒子を用いることも無機系粒子を用いることもできる。樹脂系粒子としては、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ベンゾグアナミン／メラミン／ホルマリン縮合物、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、スチレン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。一方、無機粒子としては、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン等が挙げられる。これらは単独で用いることもできるし、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
マット剤の平均粒径、粒度分布及び含有量は、設定する遮光層の膜厚や基材フィルムの表面の凹凸形状の度合いによって異なってくるものであり、遮光部材の表面が所望のＲｚ―Ｒａ値を得られるように調整する。（Ａ）の方法の場合、例えば、表面が平滑な基材フィルム上に膜厚２〜３５μｍの遮光層を形成する場合は、通常、マット剤の平均粒径は、１〜４０μｍが好ましく、さらには遮光層の膜厚を４〜２５μｍとした場合は、マット剤の平均粒径は、５〜２０μｍであることが好ましい。
また（Ｃ）の方法の場合、例えば、凹凸形状を有した基材フィルム上に膜厚１〜１０μｍの遮光層を形成する場合は、マット剤の平均粒径は２〜１５μｍが好ましく、さらには遮光層の膜厚を２〜７μｍとした場合は、マット剤の平均粒径は２〜１０μｍであることが好ましい。
また、マット剤の粒度分布は、遮光層の膜厚と選択したマット剤の大きさの組み合わせによって異なってくるものであり、一概に言えないが、できる限りシャープであることが好ましい。また、平均粒径及び粒度分布の異なる複数のマット剤を用いて、Ｒｚ―Ｒａ値を調整することもできる。
マット剤の添加量は、マット剤の平均粒径、粒度分布及び遮光層の膜厚にもよるが、（Ａ）の方法の場合、遮光層全体を１００質量％として、２０質量％〜８０質量％であることが好ましい。また、（Ｃ）の方法の場合、１〜４０質量％であることが好ましい。
基材フィルムの表面形状及び、マット剤の平均粒径、粒度分布及び含有量、さらには、遮光層の膜厚等を制御して、遮光層表面のＲｚ―Ｒａ値を６以上に調整することにより、入射角度の大きい入射光に対しても優れた遮光特性を発揮する。具体的には、上記のように遮光層表面のＲｚ―Ｒａ値を制御することにより、８５°の入射角度の入射光に対して、光沢度が５％以下になることが確認されている。
また、マット剤の形状については特に限定されないが、塗布液の流動特性や塗布性、得られる遮光層の摺動特性等を考慮すると、球状のマット剤を用いることが好ましい。さらに、光の反射を抑制するために、必要に応じて有機系又は無機系着色剤によりマット剤を黒色に着色することもできる。具体的な着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブラック、カーボンナノチューブ等が挙げられる。カーボンブラックで着色したマット剤を用いて、さらに、着色・導電剤としてカーボンブラック等を遮光層中に添加することにより、より優れた遮光特性を得ることができる。

着色・導電剤としては、通常、カーボンブラック等を用いる。着色・導電剤を添加することにより、遮光層が着色するため、遮光性が向上し、かつ良好な帯電防止効果が得られる。
着色・導電剤の平均粒径は、１ｎｍ〜１０００ｎｍであることが好ましく、５ｎｍ〜５００ｎｍであることがより好ましい。着色・導電剤の粒径を上記範囲とすることにより、より優れた遮光特性を得ることができる。
また、着色・導電剤の含有量は、遮光層全体を１００質量％として、９質量％〜３８質量％であることが好ましい。着色・導電剤の含有量を上記範囲とすることにより、より優れた遮光特性を得ることができる。

本発明においては、遮光層の構成成分として、必要に応じて、さらに、レベリング剤、増粘剤、ｐＨ調整剤、潤滑剤、分散剤、消泡剤等を添加することができる。
潤滑剤としては、固体潤潤滑剤であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子、の他、ポリエチレン系ワックス等を用いることができる。

有機溶剤又は水中に、上記構成成分を添加して、混合攪拌することにより、均一な塗布液を調製する。有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、トルエン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等を用いることができる。
得られた塗布液を、基材フィルム表面に直接、又は予め形成したアンカー層の上に塗布し、乾燥することにより遮光層が形成される。塗布方法は特に限定されないが、ロールコーター法やドクターブレード法等が用いられる。
本発明における遮光層の厚さは、２μｍ〜３５μｍであることが好ましい。特に、マット剤を含有する場合は、（Ａ）の方法の場合は、遮光層の厚さは、２μｍ〜３０μｍであることが好ましく、４μｍ〜２５μｍであることがより好ましい。また（Ｃ）方法の場合は、遮光層の厚さは、１〜１０μｍであることが好ましく、２〜７μｍであることがより好ましい。
遮光層の厚さを上記範囲とすることにより、所望の遮光性及び摺動性の性能が得られる。なお、マット剤を含有する遮光層の厚さは、フィルム基材表面から遮光層のマット剤により突出していないマトリックス部までの高さのことである。

ｉｉ）マット剤を含有しない遮光層
次に、上記（Ｂ）の方法で用いるマット剤を含有しない遮光層について説明する。この構成では、前述のとおり、遮光部材の遮光特性は、基材フィルムの凹凸形状により、制御されるので、基材フィルム表面に被覆される遮光層は基材フィルム表面の凹凸形状を維持できるように薄い層とする必要がある。このような構成では、遮光層は、導電層及び摺動層として機能する。
上記遮光層の構成成分としては、樹脂成分、及び着色・導電剤が含まれる。
樹脂成分は、マット剤を含有する遮光層と同様の材料を用いることができる。

着色・導電剤は、マット剤を含有する遮光層で用いられる材料と同様の材料を用いることができる。

本構成の遮光層においても、必要に応じて、さらに、レベリング剤、増粘剤、ｐＨ調整剤、分散剤、消泡剤等を添加することができる。
水、アルコール又は有機溶剤中に、上記構成成分を添加して、混合攪拌することにより、均一な塗布液を調製する。
得られた塗布液を、予めマット加工して、凹凸形状を形成した基材フィルム表面に直接、又は予め形成したアンカー層を介して塗布して、乾燥することにより遮光層が形成される。塗布方法は特に限定されないが、ロールコーター法やドクターブレード法等が用いられる。
本構成のように、マット剤を含有しない場合、遮光層の厚さは、１μｍ〜１５μｍであることが好ましく、２μｍ〜１０μｍであることが好ましい。遮光層の厚さを上記範囲とすることにより、基材フィルムの凹凸形状を阻害することがなく、導電性、摺動性等を付与することができる。なお、マット剤を含有しない遮光層の厚さは、フィルム基材表面のうねりを消去した遮光層自体の厚さである。

以下の実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、実施例中、特に記載がない場合には、「％」及び「部」は質量％及び質量部を示す。

〈遮光層の構成成分〉
（ａ）樹脂
（ａ１）アクリル樹脂：アクリディックＡ８１４、ＤＩＣ株式会社製
（ａ２）アクリル樹脂：モビニール７６７、日本合成化学工業株式会社製
（ａ３）ウレタン樹脂：ハイドランＡＰ−４０、ＤＩＣ株式会社製
（ｂ）硬化剤
ＴＤＩ系ポリイソシアネート：コロネートＬ、東ソー株式会社製
（ｃ）着色・導電剤
（ｃ１）カーボンブラック；ＮＸ−５９２ブラック、大日精化工業株式会社製
（ｃ２）カーボンブラック：ＧＰＩブラック＃４６１３、御国色素株式会社製
（ｄ）マット剤
（ｄ１）アクリルフィラー：ＭＸ-５００（平均粒径：５μｍ）、綜研化学株式会社製
（ｄ２）アクリルフィラー：ＭＸ-１０００（平均粒径：１０μｍ）、綜研化学株式会社製
（ｄ３）アクリルフィラー：ＭＸ-１５００Ｈ（平均粒径：１５μｍ）、綜研化学株式会社製
（ｄ４）アクリルフィラー：ＭＸ-２０００（平均粒径：２０μｍ）、綜研化学株式会社製
（ｄ５）アクリルフィラー：ＭＸ-３０００（平均粒径：３０μｍ）、綜研化学株式会社
製
（ｄ６）アクリルフィラー：ＭＸ-３００（平均粒径：３μｍ）、綜研化学株式会社
製
（ｅ）潤滑剤
高結晶ポリエチレンワックス：ハイテックＥ-３５００、東邦化学

（実施例１〜４、比較例１〜３）
表１に示す配合比（質量）で上記樹脂、硬化剤、着色・導電剤及びマット剤を溶剤中に入れ、攪拌混合して塗布液を得た。ここで、溶媒としては、ＭＥＫとトルエンを用いた。
厚み５０μｍのポリエチレンフィルム（ルミラーＸ３０、東レ株式会社製）を基材フィルムとして、一方の面に塗布液を塗布した後、１００℃で２分乾燥して、遮光層を形成した。なお、実施例１〜４及び比較例１〜２では、樹脂、硬化剤、着色・導電剤の種類及び含有率は全て同一として、マット剤の種類を変えて、塗布液を調製した。また、比較例２、実施例１及び実施例２では、同一の塗布液を用いて、塗布時のＷＥＴ厚を変えることにより、膜厚の異なる遮光層を得た。
得られた遮光部材及び遮光層の膜厚、Ｒｚ−Ｒａ値、動摩擦係数、８５°の入射角度の入射光に対する光沢度、表面硬度、耐溶剤性試験前後の光学濃度差、摺動試験後の光沢度の増加率を測定及び評価した結果を表１に示す。

以下に、８５°の入射角度の入射光に対する光沢度及び摺動試験後の光沢度の増加率の測定及び評価方法について説明する。
（８５°の入射角度の入射光に対する光沢度の測定）
ＪＩＳ Ｚ８７４１に従い、入射角８５°に対する鏡面光沢度を測定した。
（摺動試験後の光沢度の増加率の測定）
塗膜面に対し、メチルエチルケトンを含浸する脱脂綿を３ｃｍ^２あたり２５０ｇ荷重にて２００ｍｍ／秒で２０往復摺動させ、上記方法により試験前後の光沢度を測定し、差を算出した。光沢度の増加率は、以下の式により算出した。
{（摺動試験後の光沢度−初期光沢度）／初期光沢度}×１００

（実施例５、６）
厚みが５０μｍの黒色ポリエチレンテレフタレート（ルミラーＸ３０）の両面をサンドマット加工して、表面に凹凸を形成した。表２に示す配合比（質量）で樹脂、硬化剤、着色・導電剤、マット剤、潤滑剤を溶剤中に入れ、攪拌混合して塗布液を得た。ここで、溶剤としては、水とイソプロピルアルコールの混合溶液を用いた。得られた塗布液を、両面をサンドマット加工した上記黒色ポリエチレンテレフタレート基材フィルムの各面に塗布した後、１１０℃で２分時間乾燥することにより、遮光層を形成した。なお、実施例５は、上述した（Ｂ）の方法で得られる遮光層にマット剤を含有しない構成であり、実施例６は、上述した（Ｃ）の方法で得られる、表面に凹凸のある基材フィルム上に、マット剤を含む遮光層を設けた構成である。
得られた遮光部材及び遮光層のＲｚ−Ｒａ値、動摩擦係数、８５°の入射角度の入射光に対する光沢度、表面硬度、耐溶剤性試験前後の光学濃度差、摺動試験後の光沢度を測定及び評価した結果を表２に示す。

表１に示すように、異なる種類のマット剤を用いることにより、表面のＲｚ−Ｒａ値を制御できることがわかった。また、比較例２、実施例１及び実施例２より、マット剤の種類は同じでも遮光層の膜厚を変えることにより、表面のＲｚ−Ｒａ値を制御できることも確認された。
図３に遮光部材表面のＲｚ−Ｒａ値と入射角度８５°の入射光に対する光沢度との関係をプロットした結果を示す。この結果より、遮光部材表面のＲｚ−Ｒａ値が６未満では、入射角度８５°の入射光に対する光沢度が急激に上昇し、遮光性が低下することが確認された。逆に、遮光部材表面のＲｚ−Ｒａ値が６以上では、入射角度８５°の入射光に対する光沢度が５以下と優れた反射防止特性を有することが確認された。

また、実施例１〜４とは、異なる樹脂材料、着色・導電剤及びマット剤を用いた比較例３では、Ｒｚ−Ｒａ値が２２．０と大きく、入射角度８５°の入射光に対する初期の光沢度が０．６と極めて低く、優れた遮光特性を有することが確認された。しかしながら、摺動試験後の光沢度の増加率が、５０％と極めて高く、摺動により、遮光特性が大幅に低減することがわかった。これに対して、実施例１〜実施例４では、摺動試験後の光沢度の増加率が、１０〜１６％と低く、摺動による表面の凹凸形状の摩耗が抑制され、入射角度の大きい入射光に対する優れた遮光特性が維持できることがわかった。ここで、比較例３では、動摩擦係数が０．４７と実施例１〜４に比べて高く、動摩擦係数を低くすることが摺動する部材の遮光特性の維持に重要であることが確認された。具体的には、動摩擦係数は、０．４２以下である必要がある。
さらに、実施例１〜４の遮光部材では、表面硬度が全てＨと高く、耐溶剤性試験前後の光学濃度差も低いことがわかった。これらの特性により、実施例１〜４の遮光部材では、さらに長期にわたり表面の凹凸形状を維持でき、優れた遮光特性を持続できると考えられる。

表２に示すように、凹凸を形成したフィルム基材表面に、マット剤を含有しない遮光層を被覆した実施例５では、Ｒｚ−Ｒａ値が６で、入射角度８５°の入射光に対する初期の光沢度は、４．８となった。一方、凹凸を形成したフィルム基材表面に、マット剤を含有する遮光層を被覆した実施例６では、Ｒｚ−Ｒａ値が６．１で、入射角度８５°の入射光に対する初期の光沢度は、４．０となった。いずれの場合も、Ｒｚ−Ｒａ値を６以上に制御することにより、光沢度が５以下となり、優れた遮光特性を示すことが確認された。
また、実施例５及び６とも動摩擦係数が０．２と低く、摺動試験後の光沢度も低く抑えられていることがわかった。このことから、遮光部材の動摩擦係数を低くすることにより、摺動条件下においても遮光部材の優れた遮光性が長期にわたり維持されることが確認された。 比較として、厚みが５０μｍの黒色ポリエチレンテレフタレート（ルミラーＸ３０）の両面をサンドマット加工して、表面に凹凸を形成し、表面に遮光層を設けない構成について同様に評価した（比較例４）。比較例４では、Ｒｚ−Ｒａ値は６で、入射角度８５°の入射光に対する初期の光沢度は、４．６と優れた遮光性が得られた。しかし、比較例４は、動摩擦係数が、０．４４と高く、摺動試験後の光沢度の増加率が９８％と摺動により、遮光性が大幅に低下することが確認された。このことから、遮光部材表面のＲｚ−Ｒａ値を制御するだけでは、長期にわたり、優れた遮光特性を維持することは難しく、遮光部材の表面に遮光層を設けて、動摩擦係数を低減させ摺動性を向上させることが重要であることがわかった。

１ 遮光部材
２ 基材フィルム
３ 遮光層
３１ マット剤
３２ マトリックス部
４ 遮光層（薄膜）

Claims (5)

1. 基材フィルム及び基材フィルムの少なくとも一方の面に形成された遮光層を有する光学装置用遮光部材であって、前記遮光層の少なくとも一方は、球状のマット剤を含有し、表面のＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１における最大高さＲｚと算術平均粗さＲａとの差（Ｒｚ―Ｒａ）が６以上で、動摩擦係数が０．４２以下であり、８５°の入射角度の入射光に対する光沢度が５以下で、且つ遮光面に対し、メチルエチルケトンを含浸する脱脂綿を３ｃｍ^２あたり２５０ｇの荷重にて２００ｍｍ／秒で２０往復摺動させた後の前記光沢度の増加率が１７％以下であることを特徴とする光学装置用遮光部材。
2. 表面硬度がＨ以上であることを特徴とする請求項１に記載の光学装置用遮光部材。
3. メチルエチルケトンを含浸する脱脂綿を相手材とする繰り返し摺動試験前後の光学濃度差が１．５以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学装置用遮光部材。
4. 前記遮光層の平均膜厚が、２μｍ〜３５μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学装置用遮光部材。
5. 前記マット剤は、樹脂系粒子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学装置用遮光部材。