KR102213137B1 - 광학 장치용 차광 부재 - Google Patents

Abstract

필름 법선에 대해서 높은 각도로 입사하는 빛에 대해서 우수한 반사 방지 성능을 가지고, 슬라이딩이동성이 뛰어나며 소형화, 박형화된 광학 장치에 대한 적용이 가능한 광학 장치용 차광부재를 제공한다. 기재 필름의 적어도 한쪽에 차광층이 형성된 차광부재 표면의 JIS B0601:2001에서의 최대 높이(Rz)와 산술 평균 조도(Ra)의 차이(Rz―Ra)가 6이상이며, 동마찰계수가 0.42이하가 되도록 조제한다. 상기 차광 부재의 표면경도는 H 이상이고, 메틸에틸케톤을 함침하는 탈지면을 상대재로 하는 반복 슬라이딩이동 시험 전후의 광학 농도 차이는 1.5 이하가 되는 것이 바람직하다.

Description

광학 장치용 차광 부재{LIGHT-SHIELDING MEMBER FOR OPTICAL DEVICES}

본 발명은 광학 장치용 차광 부재에 관한 것이며, 특히 카메라나 프로젝터, 비디오 카메라의 셔터나 아이리스(조리개), 스페이서 등에 이용되는 차광 부재에 관한 것이다.

종래부터 카메라나 프로젝터, 비디오카메라 등의 광학 장치에서의 날개재( 羽材)나 와셔로서 반사 방지 성능을 가지는 차광성 필름이 사용되고 있다(특허문헌 1).

일본공개특허공보 특개평4-9802호

최근, 이러한 광학 장치의 소형화, 박형화가 진행되어 렌즈에서의 굴절광의 입사 각도가 변화해 오고 있으며, 입사 각도가 더 큰, 즉 필름 법선에 대해서 높은 각도로 입사하는 빛에 대해서도 뛰어난 반사 방지 성능을 가지는 차광성 필름이 요구되고 있다.

여러 각도에서의 입사광에 대해서, 뛰어난 반사 방지 성능을 가진 차광 부재로, 특개평10-268105호 공보에 나타내는 바와 같은 기재 필름의 한쪽 면에 반사 방지층(차광층)을 가진 차광 부재가 있다. 이와 같은 차광 부재는 식모지(植毛紙)와 비슷한 수준의 반사 방지 성능을 가지고, 각종 광학 기기의 내면 벽 및 유연 프린트 기판 등에 적용되는 것이 기재되어 있다. 그러나, 슬라이딩 이동성이나 상처 방지성에 대해서는 충분한 것이 아니기 때문에 소형화, 박형화된 광학 장치의 셔터, 아이리스(조리개), 스페이서 등의 차광 부재로서는 사용에 적합하지 않다.

따라서, 본 발명은, 필름 법선에 대해서 높은 각도로 입사하는 빛에 대해서 뛰어난 반사 방지 성능을 가지며, 슬라이딩 이동성이 뛰어나고, 소형화, 박형화된 광학 장치에 대한 적용이 가능한 광학 장치용 차광부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 감안하여 예의 연구 결과, 본 발명자는, 차광 부재 표면의 최대 높이(Rz)와 산술 평균 조도(粗度)(Ra)의 차이(Rz-Ra) 및 동마찰계수(動摩擦係數)를 제어함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아내고 본 발명에 생각이 이르렀다. 즉, 본 발명의 차광 부재는 표면의 JIS B0601:2001에서의 최대 높이(Rz)와 산술 평균 조도(Ra)의 차이(Rz-Ra)가 6 이상이며, 동마찰계수가 0.42 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 차광 부재의 표면 경도는 H 이상인 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 차광 부재는, 기재 필름 및 상기 기재 필름 중 적어도 한쪽 면에 형성된 차광층을 가지는 것이 바람직하다.

그리고 또한, 메틸에틸케톤을 함침한 탈지면을 상대재로 하는 반복 슬라이딩 이동 시험 전후의 광학 농도 차이가 1.5이하인 것이 바람직하다.

또한, 상기 차광층의 평균 막 두께는 2㎛~35㎛인 것이 바람직하다.

본 발명의 차광 부재는 필름 법선에 대해서 높은 각도로 입사하는 빛에 대해서도 뛰어난 반사 방지 성능을 가지며 슬라이딩 이동성이 뛰어나다. 따라서, 소형화, 박형화된 광학 장치에 대한 적용이 가능하며, 다른 부재와 슬라이딩 이동하는 부재에 사용된 경우에도 장기간에 걸쳐서 뛰어난 반사 방지 성능을 유지할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에서의 차광 부재의 구성을 나타내는 단면 모식도이고,
도 2는, 본 발명의 다른 실시형태에서의 차광 부재의 구성을 나타내는 단면 모식도이고,
도 3은, 차광 부재 표면의 Rz-Ra값과 입사 각도 85°의 입사광에 대한 광택도와의 관계의 일 예를 나타내는 그래프이다.

이하에 본 발명의 실시의 형태에 관해서 상세하게 설명한다.

본 발명의 차광 부재는 표면의 JIS B0601:2001에서의 최대 높이(Rz)와 산술 평균 조도(Ra)의 차이(Rz―Ra)가 6이상이고, 동마찰계수가 0.42 이하인 것을 특징으로 한다.

차광 부재 표면의 Rz―Ra값을 6이상으로 함으로써, 입사 각도가 큰 입사광에 대해서도 뛰어난 반사 방지 성능을 발휘한다. 구체적으로는 차광 부재 표면의 Rz―Ra값을 상기 범위로 제어함으로써, 입사각 85°에 있어서도 광택도가 낮고 양호한 반사 방지 성능을 얻을 수 있음이 확인되었다.

차광 부재 표면의 Rz―Ra 값은 9이상이 바람직하며, 12이상이 더 바람직하다. 한편, Rz―Ra의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 25이하이면 과잉 요철 형상에 의해 슬라이딩 이동성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 차광 부재의 표면의 Rz―Ra의 값을 제어하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, (A)표면의 차광층에 첨가하는 충전제(매트제)의 입경, 입도 분포, 함유량 및 차광층의 막 두께 등으로 차광층 표면의 요철을 제어하는 방법, (B)차광 부재의 기재 표면에 요철을 형성하고, 그 기재 표면을 따라서 매트제를 함유하지 않은 박막을 피복하는 방법, 및 (C)차광 부재의 기재 표면에 요철을 형성하고, 표면의 차광층에 첨가하는 충전제(매트제)의 입경 등을 제어하는 방법을 들 수 있다.

각각에 관해서 상세하게 도면을 참조하면서 설명한다.

처음으로, (A)의 방법으로 얻어지는 차광 부재(1)의 구성에 대해서 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이 평탄한 기재 필름(2)의 표면에 매트제(31)와 매트릭스부(32)를 함유하는 차광층(3)을 피복한다. 차광층(3)의 표면에는 매트제(31)에 의해 요철이 형성된다. 여기에서 차광 부재(1) 표면의 Rz-Ra 값은 매트제(31)의 입경, 입도 분포, 함유량 및 차광층(3)의 막 두께 등을 조정함으로써 제어할 수 있다.

이어서, (B)의 방법으로 얻어지는 차광 부재(1)의 구성에 대해서 설명한다.

도 2에 나타내는 바와 같이 기재 필름(2) 표면에 요철을 형성하고, 그 위에 박막(4)을 피복함으로써 차광 부재(1) 표면에 기재 필름(2) 표면의 요철 형성에 맞는 요철 형상이 형성된다. 여기에서는 차광 부재 표면의 박막(4) 중에는 매트제를 첨가하지 않고, 차광 부재 표면의 Rz―Ra 값은 기재 필름(2)의 요철 형상 및 박막(4)의 막 두께 등으로 조제하다. 또한, 차광 부재 표면에 피복하는 박막(4)을 슬라이딩 이동성이 뛰어난 피막으로 함으로써 차광 부재의 동마찰계수를 저감시킬 수 있다.

(C)의 방법은, (B)와 같이 기재 필름 표면에 요철을 형성하고, (A)와 같이 차광 부재 표면에 매트제를 함유하는 차광층을 피복한다. 이 구성에 있어서, 차광 부재 표면의 Rz―Ra 값은 기재 필름(2) 표면의 요철 형상, 차광층의 막 두께, 차광층 중의 매트제의 입경, 입도 분포, 함유량 등에 의해 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 차광 부재는, 동마찰계수가 0.42 이하인 점을 특징으로 한다. 이 때문에 본 발명의 차광 부재는 슬라이딩이동 특성이 뛰어나고 다른 부재와 슬라이딩 이동하는 부재에 사용된 경우에도 차광 부재 표면의 요철 형상, 즉 상술한 Rz―Ra 값이 유지된다. 이에 따라 장기간에 걸쳐서 뛰어난 반사 방지 성능(차광 특성)을 지속할 수 있다.

본 발명의 차광 부재의 동마찰계수는 0.35이하가 바람직하고, 0.3이하가 더욱 바람직하다. 또한, 동마찰계수는, 마찰 마모 시험기 HEIDON 등에 의해 측정할 수 있다.

또, 본 발명의 차광 부재의 표면 경도는 H이상인 것이 바람직하다. 차광 부재의 표면 경도를 H이상으로 함으로써 슬라이딩이동 부재로서 이용한 경우에도 차광 부재의 표면의 마모가 감소되고, 그리고 장기간에 걸쳐서 뛰어난 차광 특성을 유지할 수 있다. 본 발명의 차광 부재의 표면 경도는 2H이상인 것이 더 바람직하다. 상기 표면 경도는 JIS K5600에 따라 연필 경도 시험에 의해 측정할 수 있다.

그리고 또한, 본 발명의 차광 부재는, 메틸에틸케톤을 함침하는 탈지면을 상대재로 하는 반복 슬라이딩 이동 시험 전후의 광학 농도 차이가 1.5이하인 것이 바람직하다. 이와 같이 내(耐)용제성이 뛰어난 차광 부재로 함으로써 가교 밀도가 높은 차광막으로 할 수 있어 강인한 피막이 되므로 장기에 걸쳐서 요철 형상을 유지하고 뛰어난 차광 특성 및 슬라이딩 이동성을 더 발휘할 수 있다. 상기 슬라이딩이동 시험기 및 광학 농도의 측정은 아래의 방법으로 수행할 수 있다.

도막면에 대해 메틸에틸케톤을 함침한 탈지면을 3㎠당 250g하중으로 200mm/초로 20회 왕복 슬라이딩 이동시켜서 광학 농도계로 시험 전후의 광학 농도를 측정하여 차이를 산출한다.

본 발명의 차광 부재는 기재 필름 중 적어도 한쪽 면에 차광층이 형성된 구성인 것이 바람직하다. 또한, 여기에서는 (B)의 방법으로 기재 필름 표면에 피복하는 매트제를 함유하지 않는 박막도 차광층에 포함하는 것으로 한다.

이하, 본 발명의 차광 부재의 구체적인 재료 구성에 관해서 설명한다.

(1)기재 필름

본 발명에 이용되는 기재 필름은, 특별히 한정되지 않고, 투명한 것도 불투명한 것도 좋다. 기재 필름의 소재로서는 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌과 탄소 수 4 이상의 α-올레핀과의 공중합체 등의 폴리올레핀, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리에스테르, 나일론 등 폴리아미드, 에틸렌-초산 비닐 공중 합체, 폴리염화비닐, 폴리초산비닐 등의 기타 범용 플라스틱, 폴리카보네이트, 폴리이미드 등의 엔지니어링 플라스틱을 이용할 수 있다. 이들의 소재 중에서도 비교적 강도가 높고, 경제성이나 범용성이 높다는 관점에서 이축 연신한 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 이들 소재에는 미리 카본 블랙이나 아닐린 블랙과 같은 흑색 착색료를 섞어 넣어서 광학 농도 2이상, 바람직하게는 4이상의 높은 차광성으로 만든 것을 사용함으로써 더 뛰어난 차광 효과를 얻을 수 있다.

기재 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 12~188㎛인 것이 바람직하며, 12~75㎛인 것이 더 바람직하다. 기재 필름의 두께를 상기 범위로 함으로써 소형이나 박형의 광학 부품에도 알맞게 사용할 수 있다.

상기 (B) 및 (C)의 방법을 이용하는 경우에는, 미리 차광 부재 표면에 매트 가공을 시행하여 요철을 형성한다. 매트 가공법은 특별히 한정되지 않고 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 화학적 에칭법, 블라스트법, 엠보싱법, 캘린더법, 코로나 방전법, 플라즈마 방전법, 수지와 조면화(粗面化) 형성제에 의한 케미컬 매트법 등을 이용할 수 있다. 이들 중에서도 형상 콘트롤의 용이성이나 경제성, 취급성 등의 관점에서 블라스트법, 특히 샌드블라스트법을 이용하는 것이 바람직하다.

(2)앵커층

상기 기재 필름 중 적어도 한쪽 면에 차광층을 설치 전에 기재 필름과 차광층과의 접착성을 향상시키기 위해서 앵커층을 설치할 수도 있다. 앵커층으로서는 요소계 수지층, 멜라민계 수지층, 우레탄계 수지층 등을 적용할 수 있다. 예를 들면, 우레탄계 수지층은 폴리이소시아네이트와 디아민, 디올 등의 활성 수소 함유 화합물을 함유하는 용액을 기재 필름 표면에 도포해서 경화시킴으로써 얻어진다. 또한, 요소계 수지, 멜라민계 수지의 경우는, 수용성 요소계 수지 또는 수용성 멜라민계 수지를 함유하는 용액을 기재 표면에 도포하여 경화시킴으로써 얻어진다.

(3)차광층

기재 필름 중 적어도 한쪽 면에는 차광층을 형성한다. 차광층으로서는, 상기 (A) 및 (C)의 방법에서 사용하는 매트제를 함유하는 차광층과 (B)의 방법에서 사용하는 매트제를 가지지 않는 차광층(슬라이딩 이동층, 박막)이 있다.

아래에 각각의 차광층의 구성에 대해서 설명한다.

i)매트제를 함유하는 차광층

차광층의 구성 성분으로서는, 수지 성분, 매트제 및 착색·도전제가 포함된다.

수지 성분은 매트제 및 착색·도전제의 바인더가 된다. 수지 성분의 재료는 특별히 한정되지 않으며 열가소성 수지 및 열 경화성 수지 중 어느 쪽을 사용할 수도 있다. 구체적인 열경화성 수지로서는, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 페놀계 수지, 멜라민계 수지, 요소계 수지, 디아릴프탈레이트계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 알키드계 수지 등을 꼽을 수 있다. 또한, 열가소성 수지로서는 폴리아크릴 에스테르 수지, 폴리염화비닐 수지, 부티랄 수지, 스티렌-부타디엔 공중합체 수지 등을 꼽을 수 있다. 내열성, 내습성, 내용제성 및 표면 경도의 관점에서는 열경화성 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 열경화성 수지로서는, 유연성 및 피막의 강인함을 고려하면, 아크릴 수지가 특히 바람직하다.

차광층의 구성 성분으로서 경화제를 첨가함으로써 수지 성분의 가교를 촉진시킬 수 있다. 경화제로서는 관능기를 가지는 요소 화합물, 멜라민 화합물, 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물, 옥사졸린 화합물 등을 이용할 수 있다. 이들 중에서도 특히 이소시아네이트 화합물이 바람직하다. 경화제의 배합 비율은 수지성분 100질량%에 대해서, 10~50질량%로 하는 것이 바람직하다. 상기 범위에서 경화제를 첨가함으로써 더 적합한 경도의 차광층을 얻을 수 있으며, 타부재와 슬라이딩 이동하는 경우에도 장기간에 걸쳐서 차광층의 Rz―Ra 값이 유지되어 탁월한 차광 특성이 지속된다.

경화제를 사용하는 경우는, 그 반응을 촉진하기 위해서 반응 촉매를 병용할 수도 있다. 반응 촉매로서는 암모니아나 염화암모늄 등을 꼽을 수 있다. 반응 촉매의 배합 비율은 경화제 100질량%에 대해 0.1~10질량%의 범위인 것이 바람직하다.

매트제로서는, 수지계 입자를 이용할 수도 무기계 입자를 이용할 수도 있다. 수지계 입자로서는, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 벤조구아나민/멜라민/포르말린 축합물, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 스티렌 수지, 불소 수지, 실리콘 수지 등이 꼽힌다. 한편, 무기 입자로서는, 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화티탄 등이 꼽힌다. 이들은 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합해서 사용할 수도 있다.

매트제의 평균 입경, 입도 분포 및 함유량은, 설정할 차광층의 막 두께나 기재 필름의 표면의 요철 형상 정도에 따라서 달라질 수 있는 것이며, 차광 부재의 표면이 원하는 Rz―Ra 값을 얻을 수 있도록 조정한다. (A)방법의 경우, 예를 들면 표면이 평활한 기재 필름 위에 막 두께 2~35㎛의 차광층을 형성하는 경우는, 통상 매트제의 평균 입경은 1~40㎛ 바람직하고, 그리고 차광층의 막 두께를 4~25㎛로 했을 경우는 매트제의 평균 입경은 5~20㎛인 것이 바람직하다.

또 (C)방법의 경우, 예를 들면, 요철 형상을 가진 기재 필름상에 막 두께 1~10㎛의 차광층을 형성하는 경우는, 매트제의 평균 입경은 2~15㎛이 바람직하며, 그리고 차광층의 막 두께를 2~7㎛로 했을 경우는 매트제의 평균 입경은 2~10㎛인 것이 바람직하다.

또한, 매트제의 입도 분포는, 차광층의 막 두께와 선택한 매트제의 크기의 조합에 의해서 달라질 수 있으며, 일률적으로 말할 수 없지만, 가능한 샤프한 것이 바람직하다. 또한, 평균 입경 및 입도 분포가 다른 복수의 매트제를 이용하여 Rz―Ra값을 조정할 수도 있다.

매트제의 첨가량은, 매트제의 평균 입경, 입도 분포 및 차광층의 막 두께에도 관계되지만, (A)의 방법의 경우, 차광층 전체를 100질량%로서 20질량%~80질량%인 것이 바람직하다. 또한, (C)의 방법의 경우, 1~40질량%인 것이 바람직하다.

기재 필름의 표면 형상 및 매트제의 평균 입경, 입도 분포 및 함유량, 그리고 차광층의 막 두께 등을 제어해서 차광층 표면의 Rz-Ra 값을 6이상으로 조정함으로써 입사 각도가 큰 입사광에 대해서도 우수한 차광 특성을 발휘한다. 구체적으로는 상기와 같이 차광층 표면의 Rz-Ra 값을 제어함으로써 85°의 입사각도의 입사광에 대해서 광택도가 5%이하가 되는 것이 확인되었다.

또한, 매트제의 형상에 관해서는 특별히 한정되지 않지만, 도포액의 유동 특성이나 도포성, 얻어지는 차광층의 슬라이딩 이동 특성을 등을 고려하면, 구상(球狀)의 매트제를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 또한, 빛의 반사를 억제하기 위해서 필요에 따라서 유기계 또는 무기계 착색제에 의해 매트제를 흑색으로 착색할 수도 있다. 구체적인 착색제로서는, 카본 블랙, 아닐린 블랙, 카본 나노 튜브 등을 꼽을 수 있다. 카본 블랙으로 착색한 매트제를 이용해서 착색·도전제로서 카본 블랙 등을 차광층 중에 더 첨가함으로써 한층 더 뛰어난 차광 특성을 얻을 수 있다.

착색·도전제로서는, 통상, 카본블랙 등을 사용한다. 착색·도전제를 첨가함으로써 차광층이 착색되므로, 차광성이 향상되고 양호한 대전방지 효과를 얻을 수 있다.

착색·도전제의 평균 입경은 1nm~1000nm인 것이 바람직하며, 5nm~500nm인 것이 더 바람직하다. 착색·도전제의 입경을 상기 범위로 함으로써 더 뛰어난 차광 특성을 얻을 수 있다.

또한, 착색·도전제의 함유량은, 차광층 전체를 100질량%로서, 9질량%~38질량%인 것이 바람직하다. 착색·도전제의 함유량을 상기 범위로 함으로써 더 우수한 차광 특성을 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서는, 차광층의 구성 성분으로서, 필요에 따라서 레벨링제, 증점제, pH조정제, 윤활제, 분산제, 소포제 등을 더 첨가할 수 있다.

윤활제로서는 고체 윤활제인 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE) 입자 외에 폴리에틸렌계 왁스 등을 이용할 수 있다.

유기 용제 또는 수중에 상기의 구성 성분을 첨가해서 혼합 교반함으로써 균일한 도포액을 조제한다. 유기 용제로서는, 예를 들면, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 초산 에틸, 초산 부틸, 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올, 부탄올 등을 이용할 수 있다.

얻어진 도포액을, 기재 필름 표면에 직접, 또는 미리 형성한 앵커 층 위에 도포하여 건조함으로써 차광층이 형성된다. 도포 방법은 특별히 한정되지 않지만, 롤 코터 법이나 독터 블레이드 법 등이 이용된다.

본 발명에서의 차광층의 두께는 2㎛~35㎛인 것이 바람직하다. 특히 매트제를 함유하는 경우는, (A)의 방법의 경우는, 차광층의 두께는 2㎛~30㎛인 것이 바람직하고, 4㎛~25㎛인 것이 더 바람직하다. 또, (C)방법의 경우는, 차광층의 두께는 1~10㎛인 것이 바람직하고, 2~7㎛인 것이 더 바람직하다.

차광층의 두께를 상기 범위로 함으로써, 원하는 차광성 및 슬라이딩 이동성의 성능이 얻어진다. 또한, 매트제를 함유하는 차광층의 두께는 필름 기재 표면에서 차광층의 매트제에 의해 돌출되지 않은 매트릭스부까지의 높이를 말한다.

ii)매트제를 함유하지 않는 차광층

이어서, 상기(B)의 방법에서 사용하는 매트제를 함유하지 않는 차광층에 대해서 설명한다. 이 구성에서는 전술한 바와 같이 차광 부재의 차광 특성은 기재 필름의 요철 형상에 의해 제어되므로 기재 필름 표면에 피복되는 차광층은 기재 필름 표면의 요철 형상을 유지할 수 있도록 얇은 층으로 할 필요가 있다. 이와 같은 구성에서는, 차광층은, 도전층 및 슬라이딩 이동층으로서 기능한다.

상기 차광층의 구성 성분으로서는, 수지 성분, 및 착색·도전제가 포함된다.

수지 성분은 매트제를 함유하는 차광층과 같은 재료를 이용할 수 있다.

착색·도전제는, 매트제를 함유하는 차광층에서 이용되는 재료와 같은 재료를 사용할 수 있다.

본 구성의 차광층에서 있어서도, 필요에 따라서 레벨링제, 증점제, pH조정제, 분산제, 소포제 등을 더 첨가할 수 있다.

물, 알코올 또는 유기 용제 중에 상기 구성 성분을 첨가해서 혼합 교반함으로써 균일한 도포액을 조제한다.

얻은 도포액을 미리 매트 가공해서 요철 형상을 형성한 기재 필름 표면에 직접, 또는 미리 형성한 앵커층을 통해서 도포하고, 건조함으로써 차광층이 형성된다. 도포 방법은 특별히 한정되지 않지만, 롤 코터 법이나 독터 블레이드 법 등이 이용된다.

본 구성처럼 매트제를 함유하지 않을 경우, 차광층의 두께는 1㎛~15㎛인 것이 바람직하고, 2㎛~10㎛인 것이 바람직하다. 차광층의 두께를 상기 범위로 함으로써 기재 필름의 요철 형상을 저해하지 않고 도전성, 슬라이딩 이동성 등을 부여할 수 있다. 또한, 매트제를 함유하지 않은 차광층의 두께는 필름 기재 표면의 너울을 소거한 차광층 자체의 두께이다.

[실시 예]

이하의 실시 예에 따라 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시 예 중, 특별히 기재가 없는 경우에는, 「%」 및 「부」는 질량% 및 질량부를 나타낸다.

〈차광층의 구성 성분〉

(a) 수지

(a1)아크릴 수지: 아크리딕 A814, DIC 가부시키가이샤 제품

(a2)아크릴 수지: 모비닐767, 닛폰고세이카가쿠코교 가부시키가이샤 제품

(a3)우레탄 수지: 하이드란 AP-40, DIC 가부시키가이샤 제품

(b)경화제

TDI계 폴리이소시아네이트: 콜로네이트 L, 토우소 가부시키가이샤 제품

(c)착색·도전제

(c1)카본 블랙: NX-592 블랙, 다이니치세이카코교 가부시키가이샤 제품

(c2)카본 블랙: GPI블랙#4613, 미쿠니시키소 가부시키가이샤 제품

(d)매트제

(d1)아크릴 필러:MX-500(평균입경:5㎛), 소켄카가쿠 가부시키가이샤 제품

(d2)아크릴 필러:MX-1000(평균입경:10㎛), 소켄카가쿠 가부시키가이샤 제품

(d3)아크릴 필러:MX-1500H(평균입경:15㎛), 소켄카가쿠 가부시키가이샤 제품

(d4)아크릴 필러:MX-2000(평균입경:20㎛), 소켄카가쿠 가부시키가이샤 제품

(d5)아크릴 필러:MX-3000(평균입경:30㎛), 소켄카가쿠 가부시키가이샤 제품

(d6)아크릴 필러:MX-300(평균입경:3㎛), 소켄카가쿠 가부시키가이샤 제품

(e)윤활제

고결정 폴리에틸렌 왁스:하이테크 E-3500, 토호카가쿠

(실시 예 1~4, 비교 예 1~3)

표 1에 나타내는 배합비(질량)로 상기 수지, 경화제, 착색·도전제 및 매트제를 용매 중에 넣어 교반 혼합해서 도포액을 얻었다. 여기에서, 용매로서는 MEK와 톨루엔을 사용하였다.

두께 50㎛의 폴리에틸렌 필름(루미라 X30, 도레이 가부시키가이샤 제품)을 기재 필름으로서 한쪽 면에 도포 액을 도포한 뒤, 100℃에서 2분 건조해서 차광층을 형성하였다. 또한, 실시 예 1~4 및 비교 예 1~2에서는, 수지, 경화제, 착색·도전제의 종류 및 함유율은 모두 동일하게 하고, 매트제의 종류를 바꿔서 도포액을 조제하였다. 또한, 비교 예 2, 실시 예 1 및 실시 예 2에서는, 동일의 도포액을 이용해서 도포시의 WET 두께를 바꿈으로써 막 두께가 다른 차광층을 얻었다.

얻어진 차광 부재 및 차광층의 막 두께, Rz-Ra 값, 동마찰계수, 85°의 입사 각도의 입사광에 대한 광택도, 표면 경도, 내용제성 시험 전후의 광학 농도 차이, 슬라이딩이동 시험 후의 광택도의 증가율을 측정 및 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

이하에 85°의 입사 각도의 입사광에 대한 광택도 및 슬라이딩이동 시험 후의 광택도의 증가율의 측정 및 평가방법에 관해서 설명한다.

(85°의 입사 각도의 입사광에 대한 광택도의 측정)

JIS Z8741에 따라서, 입사각 85°에 대한 경면(鏡面) 광택도를 측정했다.

(슬라이딩이동 시험 후의 광택도의 증가율의 측정)

도막 면에 대해, 메틸에틸케톤을 함침한 탈지면을 3㎠당 250g 하중으로 200mm/초로 20회 왕복 슬라이딩 이동시켜서 상기 방법에 의해 시험 전후의 광택도를 측정하여 차이를 산출하였다. 광택도의 증가율은 아래의 식으로 산출하였다.

{(슬라이딩이동 시험 후의 광택도-초기 광택도)/초기 광택도}×100

(실시 예 5, 6)

두께가 50㎛의 흑색 폴리에틸렌테레프탈레이트(루미라 X30)의 양면을 샌드 매트 가공해서 표면에 요철을 형성했다. 표 2에 나타내는 배합비(질량)로 수지, 경화제, 착색·도전제, 매트제, 윤활제를 용제 중에 넣어 교반 혼합해서 도포액을 얻었다. 여기에서 용제로서는 물과 이소프로필알코올의 혼합 용액을 사용하였다. 얻어진 도포액을 양면을 샌드 매트 가공한 상기 흑색 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 필름의 각 면에 도포한 뒤, 110℃에서 2분간 건조함으로써 차광층을 형성했다. 또한, 실시 예 5는 상술한 (B)의 방법으로 얻어지는 차광층에 매트제를 함유하지 않은 구성이며, 실시 예 6은 상술한 (C)의 방법으로 얻어지는 표면에 요철이 있는 기재 필름 위에 매트제를 포함한 차광층을 설치한 구성이다.

얻어진 차광부재 및 차광층의 Rz-Ra값, 동마찰계수, 85°의 입사 각도의 입사광에 대한 광택도, 표면 경도, 내용제성 시험 전후의 광학 농도 차이, 슬라이딩이동 시험 후의 광택도를 측정 및 평가한 결과를 표 2에 나타낸다.

[표 2]

표 1에 나타내는 바와 같이, 다른 종류의 매트제를 사용함으로써 표면의 Rz-Ra값을 제어할 수 있음을 알았다. 또한, 비교 예 2, 실시 예 1 및 실시 예 2에서 매트제의 종류는 같아도 차광층의 막 두께를 바꿈으로써 표면의 Rz-Ra값을 제어할 수 있는 것도 확인되었다.

도 1에 차광부재 표면의 Rz-Ra값과 입사각도 85°의 입사광에 대한 광택도와의 관계를 플롯화한 결과를 나타낸다. 이 결과로부터, 차광 부재 표면의 Rz-Ra값이 6미만에서는, 입사각도 85°의 입사광에 대한 광택도가 급격히 상승하여, 차광성이 저하하는 것이 확인되었다. 역으로 차광 부재 표면의 Rz-Ra값이 6이상에서는, 입사 각도 85°의 입사광에 대한 광택도가 5이하로 뛰어난 차광성을 갖는 것이 확인되었다.

또한, 실시 예 1~4와는, 다른 수지 재료, 착색·도전제 및 매트제를 이용한 비교 예 3에서는, Rz-Ra값이 22.0으로 크고, 입사각도 85°의 입사광에 대한 초기의 광택도가 0.6으로 매우 낮아서 뛰어난 차광 특성을 가지는 것이 확인되었다. 그러나, 슬라이딩이동 시험 후의 광택도의 증가율이 50%로 매우 높고, 슬라이딩이동에 의해 차광 특성이 대폭 저감되는 것을 알았다. 이에 대해서, 실시 예 1~실시 예 4에서는 슬라이딩이동 시험 후의 광택도의 증가율이 10~16%로 낮고, 슬라이딩이동에 의한 표면의 요철형상의 마모가 억제되고, 입사 각도가 큰 입사광에 대한 뛰어난 차광 특성이 유지되는 것을 알았다. 여기에서, 비교 예 3에서는 동마찰계수가 0.47로 실시예 1~4에 비해 높고, 동마찰계수를 낮게 하는 것이 슬라이딩이동 부재의 차광 특성의 유지에 중요하다는 것이 확인되었다. 구체적으로는 동마찰계수는 0.42 이하일 필요가 있다.

그리고 또한, 실시 예 1~4의 차광 부재에서는, 표면 경도가 모두 H로 높고, 내용제성 시험 전후의 광학 농도 차이도 낮다는 것을 알았다. 이들 특성에 의해 실시 예 1~4의 차광 부재에서는 한층 더 장기간에 걸쳐서 표면의 요철 형상을 유지할 수 있으며 뛰어난 차광 특성을 접속할 수 있다고 생각된다.

표 2에 나타내는 바와 같이 요철을 형성한 필름 기재 표면에 매트제를 함유하지 않은 차광층을 피복한 실시 예 5에서는 Rz-Ra값이 6이고, 입사 각도 85°의 입사광에 대한 초기의 광택도는 4.8이 되었다. 한편, 요철을 형성한 필름 기재 표면에 매트제를 함유하는 차광층을 피복한 실시 예 6에서는 Rz-Ra값이 6.1이고, 입사각도 85°의 입사광에 대한 초기의 광택도는 4.O이 되었다. 양쪽 모두 Rz-Ra값을 6이상으로 제어함으로써 광택도가 5이하가 되어 우수한 차광 특성을 나타내는 것이 확인되었다.

또한, 실시 예 5 및 6 모두 동마찰계수가 0.2로 낮고, 슬라이딩이동 시험 후의 광택도도 낮게 억제되어 있음을 알았다. 따라서, 차광 부재의 동마찰계수를 낮게 함으로써 슬라이딩이동 조건 하에서도 차광 부재의 뛰어난 차광성이 장기간에 걸쳐서 유지되는 것이 확인되었다. 비교로서, 두께가 50㎛의 흑색 폴리에틸렌테레프탈레이트(루미라 X3)의 양면을 샌드 매트 가공해서, 표면에 요철을 형성하여 표면에 차광층을 설치하지 않은 구성에 관해서 마찬가지로 평가하였다(비교 예 4). 비교 예 4에서는 Rz-Ra값은 6이고, 입사 각도 85°의 입사광에 대한 초기의 광택도는 4.6으로 뛰어난 차광성이 얻어졌다. 그러나, 비교 예 4는 동마찰계수가 0.44로 높고, 슬라이딩이동 시험 후의 광택도의 증가율이 98%로 슬라이딩이동에 의해 차광성이 대폭 저하하는 것이 확인되었다. 따라서, 차광 부재 표면의 Rz-Ra값을 제어하는 것만으로는 장기간에 걸쳐 뛰어난 차광 특성을 유지하기 어렵고, 차광 부재의 표면에 차광층을 설치해서 동마찰계수를 저감시켜 슬라이딩 이동성을 향상시키는 것이 중요하다는 것을 알았다.

1; 차광 부재
2; 기재 필름
3; 차광층
31; 매트제
32; 매트릭스부
4; 차광층(박막)

Claims (8)

1. 기재 필름 및 기재 필름 중 적어도 한쪽 면에 형성된 차광층을 가지는 광학장치용 차광 부재이며, 상기 차광층의 적어도 한쪽은, 구상의 매트제를 함유하고, 표면의 JIS B0601:2001에서의 최대 높이(Rz)와 산술 평균 조도(Ra)의 차이(Rz―Ra)가 6 이상이며, 동마찰계수(動摩擦係數)가 0.42 이하이고, 85℃의 입사각도의 입사광에 대한 광택도가 5이하이고, 또 상기 차광층을 갖는 차광면에 대해서 메틸에틸케톤을 함침하는 탈지면을 3㎠당 250g의 하중으로 200mm/초로 20회 왕복 슬라이딩 이동시킨 후의 상기 광택도의 증가율이 17%이하인 것을 특징으로 하는 광학 장치용 차광 부재.
   
2. 제 1항에 있어서, 표면 경도가 H 이상인 것을 특징으로 하는 광학 장치용 차광 부재.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 메틸에틸케톤을 함침하는 탈지면을 상대재로 하는 반복 슬라이딩 이동 시험 전후의 광학 농도 차이가 1.5 이하인 것을 특징으로 하는 광학 장치용 차광 부재.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 차광층의 평균 막 두께가 2㎛~35㎛인 것을 특징으로 하는 광학 장치용 차광 부재.
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 매트제는 수지계 입자인 것을 특징으로 하는 광학 장치용 차광 부재.
   
6. 제3항에 있어서, 상기 차광층의 평균 막 두께가 2㎛~35㎛인 것을 특징으로 하는 광학 장치용 차광 부재.
   
7. 제3항에 있어서, 상기 매트제는 수지계 입자인 것을 특징으로 하는 광학 장치용 차광 부재.
   
8. 제4항에 있어서, 상기 매트제는 수지계 입자인 것을 특징으로 하는 광학 장치용 차광 부재.

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