KR20170031657A - 광학기기용 차광재 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차광막을 매우 얇게 형성한 경우라도 차광성 등 차광막의 필요 물성을 유지하면서 저광택을 실현한 차광막을 갖는 광학기기용 차광재를 제조하는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 광학기기용 차광재의 제조방법은 차광막을 갖는 광학기기용 차광재를 제조하는 방법에 있어서 적어도 바인더 수지, 흑색 미립자 및 염료를 포함하는 도공액을 준비한다. 염료로서는 바람직하게는 산화크롬, 산화철, 산화코발트 등의 금속을 포함하는 염료가 사용된다. 다음으로, 이 도공액을 기재 상에 도포하고 건조시켜 차광막을 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

광학기기용 차광재 및 그의 제조방법{Light-blocking material for optical devices, and production method therefor}

본 발명은 각종 광학기기의 차광 부품에 적합하게 사용할 수 있으며, 특히 차광막을 매우 얇게 형성한 경우라도 차광성 등 차광막의 필요 물성을 유지하면서 저광택을 실현한 차광막을 갖는 차광재를 제조하는 방법과, 그 방법에 의해 제조되는 차광재에 관한 것이다.

광학기기의 셔터나 조리개 등으로 대표되는 차광 부품에 사용되는 차광재로서, 합성 수지로 이루어지는 필름 기재 상에 흑색 미분말과 유기 필러를 포함하는 차광막을 설치한 차광 필름이 알려져 있다(특허문헌 1).

일본국 특허공개 평7-319004

특허문헌 1에서는 차광막의 형성에 착색 성분으로서 흑색 미분말만을 함유하는 도공액을 사용하고 있었기 때문에, 차광막의 박막화가 요구되는 용도(예를 들면 광학기기의 일례로서의 카메라에 있어서 촬영 광학계의 렌즈 부분에 사용되는 복수 매의 각 렌즈 사이에 삽입하는 극박 스페이서로의 적용)에서는 필요 물성 중 하나인 차광성이 부족한 경우가 있었다. 흑색 미분말의 배합량을 늘림으로써 차광성을 향상시키는 것은 가능하나, 두께가 얇기 때문에 차광막 표면의 요철 정도(특히 오목함 정도)가 감소하여, 그 결과 차광막 표면의 광택 제거성이 악화되는 경향이 있었다.

광택 제거성, 즉 차광막의 막면에 대해 입사되어 온 빛의 반사를 억제하는 성능이 악화되면 차광막의 막면에 대한 입사광이 반사되어 버리고, 그 반사는 광학기기 내에서 고스트라 불리는 결점으로 나타나 제품 성능의 저하를 초래하는 원인이 된다. 이와 같이 특허문헌 1의 기술을 이용하여 차광막을 박막화한 경우, 차광막의 차광성을 유지하면서 저광택을 실현하는 것은 불가능하였다.

본 발명의 일측면에서는, 차광막을 매우 얇게 형성한 경우라도 차광성 등 차광막의 필요 물성을 유지하면서 저광택을 실현한 차광막을 갖는 광학기기용 차광재를 제조하는 방법과, 그 방법으로 제조되는 광학기기용 차광재를 제공한다. 본 발명의 다른 측면에서는, 차광성을 유지하면서 저광택을 실현한 차광막을 매우 얇은 막 두께로 형성하는 것이 가능한 차광막 형성용 도공액을 제공한다.

본 발명자들은 차광막을 매우 얇게 형성한 경우라도 차광성을 유지할 수 있고, 또한 저광택을 실현하기 위해 각종 요소에 대해서 검토를 거듭하였다. 그 결과, 착색 성분으로서 흑색 미립자(흑색 미분말과 동일한 정의) 외에 금속을 포함하는 염료 등의 염료를 배합함으로써 차광막을 얇게 형성한 경우라도 차광성을 유지 할 수 있고, 또한 저광택을 실현할 수 있는 것을 발견하였다.

즉 본 발명의 광학기기용 차광재의 제조방법은 차광막을 갖는 광학기기용 차광재를 제조하는 방법에 있어서 적어도 바인더 수지, 흑색 미립자 및 염료를 포함하는 도공액을 준비하여, 이 도공액을 기재 상에 도포하고 건조시켜 차광막을 형성하는 것을 특징으로 한다.

차광막 형성 후에 기재를 필요에 따라 박리하여 차광막 단층으로 본 발명의 광학기기용 차광재를 구성해도 된다.

본 발명의 광학기기용 차광재는 적어도 바인더 수지 및 흑색 미립자를 포함하는 차광막을 갖는 광학기기용 차광재에 있어서, 상기 차광막은 상기 바인더 수지 및 흑색 미립자와 함께 염료를 포함하는 도공액을 사용하여 형성되고, 60도 경면 광택도가 4% 미만으로 조정되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 광학기기용 차광재는 기재를 포함하는 적층 구조에 한정되지 않고, 차광막 단층으로 구성되는 경우도 있다. 후자의 경우, 기재로서 차광막 형성(제막) 후에 박리 가능해지는 이형 처리를 실시한 것을 사용하고, 이를 제막 후에 박리함으로써 얻을 수 있다.

본 발명의 차광막 형성용 도공액은 차광막을 갖는 광학기기용 차광재의 상기 차광막을 형성하기 위한 도공액에 있어서 적어도 바인더 수지, 흑색 미립자, 염료 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 발명 방법에 의하면 흑색 미립자와 함께 염료를 포함하는 도공액을 사용하기 때문에 차광막을 매우 얇게 형성한 경우라도 차광성을 유지할 수 있고, 또한 저광택을 실현한 차광재를 얻을 수 있다.

상기 발명 방법으로 제조된 광학기기용 차광재에 의하면, 흑색 미립자와 함께 염료를 포함하는 도공액을 사용하여 차광막을 형성하고 있기 때문에 그 차광막이 얇게 형성되어 있더라도 필요 충분한 차광성(후술)을 확보할 수 있고, 또한 저광택을 실현하고 있다(G60이 4% 미만).

상기 발명에 의한 도공액에 의하면 흑색 미립자와 함께 염료를 포함하기 때문에, 차광성을 유지하면서 저광택을 실현한 차광막을 매우 얇은 막 두께로 형성하는 것이 용이하다. 전술한 바와 같이, 특허문헌 1에서 사용하는 도공액은 착색 성분으로서 흑색 미분말만을 포함하기 때문에, 차광막의 박막화가 요구되는 용도에서는 차광성이 부족하였다. 흑색 미분말의 배합량을 늘리면 차광성은 향상되는 반면, 차광막 표면의 광택 제거성이 악화되어 차광막의 박막 용도로 사용하는 것은 불가능하였다.

본 발명의 일례(본 예)의 광학기기용 차광재는 카메라(카메라 부착 휴대전화를 포함)나 프로젝터 등 광학기기의 차광 부품 용도에 적합하게 사용할 수 있는 것으로, 기재의 적어도 한쪽 면에 차광막을 형성한 적층 구조의 예이다. 또한 본 발명의 광학기기용 차광재는 본 예의 적층 구조에 한정되지 않고, 그 단독으로 취급이 가능한 경우에는 차광막 단층으로 본 예의 광학기기용 차광재를 구성해도 된다. 본 예의 차광막은 적어도 바인더 수지, 흑색 미립자 및 염료를 포함하여 구성되어 있다.

차광막의 두께(후술하는 막 두께 Tt와 동일한 정의)는 차광재를 적용하는 용도에 따라 적절히 변경 가능하지만, 통상은 2 ㎛~15 ㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 ㎛~12 ㎛, 더욱 바람직하게는 2 ㎛~10 ㎛ 정도이다. 최근 들어, 특히 차광막의 박막화(예를 들면 6 ㎛ 정도 이하)가 요구되는 경향이 있어 이에 대처하는 것이다. 본 예에서는 후술하는 바와 같이 흑색 미립자와 함께 염료를 바람직하게는 소정 비율로 포함하는 도공액을 사용하기 때문에, 차광막의 두께를 매우 얇게(예를 들면 6 ㎛ 정도 이하, 바람직하게는 2~6 ㎛ 정도로) 형성하더라도 저광택이 얻어지기 쉬워짐과 동시에 차광막에 핀홀 등이 생기는 것을 방지하기 쉽고, 필요 충분한 차광성(예를 들면 광학 투과 농도가 4.0 초과, 바람직하게는 5.0 이상, 보다 바람직하게는 5.5 이하)이 얻어지기 쉬워진다. 15 ㎛ 이하로 함으로써 차광막의 깨짐을 방지하기 쉽다.

본 예의 차광막은 흑색 미립자와 염료를 포함하는 도공액을 사용하여 형성되어 있어, 그 결과 두께가 예를 들면 6 ㎛ 정도 이하로 박막화된 경우도, 필요 충분한 차광성(전술)을 유지하면서 60도 경면 광택도(G60)가 15% 미만, 바람직하게는 10% 미만, 보다 바람직하게는 4% 미만으로 되어 있어 낮은 광택도가 유지되고 있다. 또한 본 예의 차광막은 G60 외에, 85도 경면 광택도(G85)나 20도 경면 광택도(G20)에 대해서도 동일하게 박막화된 상태에 있어서 낮은 값이 얻어지기 쉽다. 구체적으로는 G60을 상기와 같이 낮은 값으로 유지하면서 G85를 30% 미만, 바람직하게는 25% 미만, 보다 바람직하게는 20% 미만으로 유지하기 쉽고, 또한 G20을 1% 미만, 바람직하게는 0.5% 미만, 보다 바람직하게는 0.1% 미만으로 유지하기 쉽다.

경면 광택도는 차광막 표면에 입사된 빛의 반사 정도를 나타내는 파라미터로, 이 값이 작을수록 저광택도이며, 저광택도일수록 광택 제거 효과가 있는 것으로 판단된다. 60도 경면 광택도란, 차광막 표면의 수직방향을 0도로 하고, 여기서부터 60도 기울어진 각도로 입사된 100의 빛이 반사 측으로 60도 기울어진 수광부에 얼만큼 반사(수광부에 입사)되는지를 나타내는 파라미터이다. 85도 경면 광택도, 20도 경면 광택도도 동일한 생각에 의한다.

본 예에서는 흑색 미립자와 염료를 소정 비율로 포함하는 도공액을 사용하여 차광막이 형성되기 때문에, 차광재 전체로서 충분한 차광성을 유지하면서 저광택을 실현 할 수 있고, 차광막 표면에는 충분한 광택 제거 효과가 부여된다.

다음으로, 상기 구성을 구비한 광학기기용 차광재 제조방법의 일례를 설명한다.

(1) 먼저 차광막 형성용 도공액을 준비한다. 본 예에서 사용하는 차광막 형성용 도공액은 적어도 바인더 수지, 흑색 미립자, 염료 및 용매를 함유한다.

바인더 수지로서는, 예를 들면 폴리(메타)아크릴산계 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리초산비닐 수지, 폴리염화비닐, 폴리비닐부티랄 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리스티렌/폴리부타디엔 수지, 폴리우레탄 수지, 알키드 수지, 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시에스테르 수지, 에폭시 수지, 아크릴폴리올 수지, 폴리에스테르폴리올 수지, 폴리이소시아네이트, 에폭시아크릴레이트계 수지, 우레탄아크릴레이트계 수지, 폴리에스테르아크릴레이트계 수지, 폴리에테르아크릴레이트계 수지, 페놀계 수지, 멜라민계 수지, 요소계 수지, 디알릴프탈레이트계 수지 등의 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물이 사용된다. 내열용도로 사용하는 경우에는 열경화성 수지가 적합하게 사용된다.

바인더 수지의 함유율은 도공액에 포함되는 불휘발분(고형분) 중 바람직하게는 20 중량% 이상, 보다 바람직하게는 30 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 40 중량% 이상으로 한다. 20 중량% 이상으로 함으로써 기재에 대한 차광막의 접착력이 저하되는 것을 방지하기 쉽다. 한편, 바인더 수지의 함유율은 도공액의 불휘발분 중 바람직하게는 70 중량% 이하, 보다 바람직하게는 65 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 60 중량% 이하로 한다. 70 중량% 이하로 함으로써 차광막의 필요 물성(차광성 등)의 저하를 방지하기 쉽다.

흑색 미립자는 바인더 수지를 흑색으로 착색시켜 건조 후 도막(차광막)에 차광성을 부여하기 위해 배합된다. 흑색 미립자로서는, 예를 들면 카본 블랙, 티탄 블랙, 아닐린 블랙, 산화철 등을 들 수 있다. 그 중에서도 카본 블랙은 도막에 차광성과 대전 방지성의 양 특성을 동시에 부여할 수 있기 때문에 특히 바람직하게 사용된다. 차광성에 더하여 대전 방지성을 요구하는 것은 차광재 제조 후 이것을 소정 형상으로 다이 커팅할 때나, 다이 커팅 후의 제품(차광 부재)을 부품으로서 광학기기 내에 세팅할 때의 작업성을 고려한 것이다.

또한 흑색 미립자로서 카본 블랙을 사용하지 않는 경우에는 흑색 미립자 외에 별도로 도전제나 대전 방지제를 배합하는 것도 가능하다.

도막에 충분한 차광성을 부여하기 위해 흑색 미립자의 평균 입경은 작을수록 바람직하다. 본 예에서는 평균 입경이 예를 들면 1 ㎛ 미만, 바람직하게는 500 ㎚ 이하인 것을 사용한다.

흑색 미립자의 함유율은 도공액에 포함되는 불휘발분(고형분) 중 바람직하게는 5 중량% 이상, 보다 바람직하게는 10 중량% 이상이며, 바람직하게는 20 중량% 이하로 한다. 5 중량% 이상으로 함으로써 차광막의 필요 물성으로서의 차광성 저하를 방지하기 쉽다. 20 중량% 이하로 함으로써 차광막의 접착성과 내찰상성이 향상되고, 또한 도막 강도의 저하 및 제조 비용이 높아지는 것을 방지하기 쉽다.

흑색 미립자와 함께 도공액 중에 포함시키는 염료는 도공액의 도포량을 적게 하여, 그 결과 건조 후 도막인 차광막의 두께를 매우 얇게 하더라도 차광막의 차광성을 유지하면서 차광막 표면의 저광택을 실현하기 위해 배합된다. 그 결과, 후술하는 매트제의 배합과 함께 차광막 표면에 충분한 광택 제거 효과가 부여된다.

본 발명에서 사용 가능한 염료는 상기 배합 목적을 실현할 수 있는 것이라면 그의 종류(특히 색)는 한정되지 않고, 예를 들면 흑색 염료, 기타 염료(청색 단독, 청색과 적색이나 청색과 황색 등의 혼합계)를 들 수 있다. 그 중에서도, 가장 효과적으로 상기 배합 목적을 실현 가능한 것으로서 산화크롬, 산화철, 산화코발트 등과 같은 금속을 포함하는 흑색 염료 등을 들 수 있다. 상기 염료를 흑색 미립자와 함께 사용함으로써 두께를 매우 얇게 한 차광막의 차광성 유지와 그 차광막 표면의 저광택 실현을 도모할 수 있다.

금속을 포함하는 흑색 염료의 구체적인 예로서는, 예를 들면 하기 표에 나타내는 것이 있다.

청색 염료로서는, 예를 들면 Sol.Blue44로 이루어지는 Blue44 C-531(츄오 합성 화학사 제조) 등이 있다. 적색 염료로서는, 예를 들면 Sol.Red218로 이루어지는 Red C-431(츄오 합성 화학사 제조) 등이 있다. 황색 염료로서는, 예를 들면 Sol.Yellow21로 이루어지는 Yellow C-131(츄오 합성 화학사 제조) 등이 있다.

본 예에서 사용하는 염료는 단독 또는 혼합물일 수 있다.

염료의 함유량은 바인더 수지 100 중량부에 대해 바람직하게는 1 중량부 이상, 보다 바람직하게는 5 중량부 이상이며, 바람직하게는 30 중량부 이하, 보다 바람직하게는 15 중량부 이하로 하는 것이 가능하다. 1 중량부 이상으로 함으로써 차광막 표면의 광택도 저하 효과를 얻기 쉽다. 30 중량부 이하로 함으로써 밀착성 저하를 방지하기 쉬워짐과 동시에 차광막의 필요 물성으로서의 차광성 저하를 방지하면서, 염료를 다량으로 포함하는 것에 따른 차광막 표면의 광택도 상승을 방지하기 쉽다.

용매로서는 물이나 유기 용제, 물과 유기 용제의 혼합물 등을 사용할 수 있다.

본 예의 차광막 형성용 도공액에는 상기 성분 외에 매트제를 배합하는 것도 가능하다. 매트제를 배합함으로써 건조 후 도막의 표면에 미세한 요철을 형성할 수 있다. 이에 따라 도막 표면에서의 입사광 반사가 보다 적어져, 그 결과 도막의 광택도(경면 광택도)가 보다 저하되며, 최종적으로는 도막의 광택 제거성이 높아지는 것이 기대된다.

일반적으로 매트제에는 유기계와 무기계가 존재한다. 유기 미립자로서는, 예를 들면 가교 아크릴 비드(투명, 착색 여하는 불문) 등을 들 수 있다. 무기 미립자로서는, 예를 들면 실리카, 메타규산알루민산마그네슘, 산화티탄 등을 들 수 있다. 본 예에서는 무기 미립자를 사용해도 되지만, 유기 미립자 쪽이 도막 강도를 유지하면서 차광막 표면에 광택 제거 성능을 부여시키기 쉽기 때문에 본 예에서는 유기 미립자가 바람직하게 사용된다.

또한 본 예에 있어서 「유기 미립자를 사용한다」는 것에는, 유기 미립자만을 사용하는 경우 외에 유기 미립자와 함께 무기 미립자를 병용하는 경우를 포함한다. 무기 미립자를 병용하는 경우, 전체 매트제 중 유기 미립자의 함유량이, 예를 들면 90 중량% 이상, 바람직하게는 95 중량% 이상이 되도록 할 수 있다.

본 예에서는 어떤 입경(일례로서 후술)에 있어서 그의 CV값(입도 분포의 변동계수)이 특정값 이상인 것(브로드품)을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 어떤 입경에 있어서의 CV값이 20 이상, 바람직하게는 25 이상, 보다 바람직하게는 30 이상인 매트제(바람직하게는 유기 미립자)를 사용할 수 있다. 이러한 매트제를 흑색 미립자 및 특정 염료와 함께 사용함으로써 차광막 표면의 광택 제거 효과를 조정하기 쉽다.

또한 CV(coefficient of variation)값이란, 도공액의 제조에 사용할 때 입도 분포의 변동계수(상대 표준 편차라고도 함)를 의미한다. 이 값은 입경 분포의 확대(입자경의 편차)가 평균값(산술 평균경)에 대해 어느 정도 되는지를 나타낸 것으로, 통상은 CV값(단위 없음)＝(표준 편차/평균값)으로 구해진다. CV값은 이것이 작을수록 입도 분포는 좁아지고(샤프), 이것이 클수록 입도 분포는 넓어진다(브로드).

본 예에서는 형성되는 차광막의 막 두께 Tt에 대해 상기 CV값의 기준이 되는 사용하는 매트제의 입경을 결정할 수 있다. 광학기기에서의 사용 개소에 따라 차광재의 제품 태양(특히 차광재 전체의 두께, 차광막의 두께)이 상이해지는 것을 감안한 것이다. 구체적으로는, 형성되는 차광막의 막 두께 Tt에 대해 그 Tt의 35% 이상, 바람직하게는 40% 이상, 보다 바람직하게는 45% 이상이고, 또한 그 Tt의 110% 이하, 바람직하게는 105% 이하, 보다 바람직하게는 100% 이하 정도에 상당하는 평균 입경을 갖는 매트제를 사용할 수 있다.

예를 들면 막 두께 Tt에 상당하는 건조 후 두께가 10 ㎛ 이하인 차광막을 형성하고자 하는 경우, 평균 입경이 3.5 ㎛ 정도~11 ㎛ 정도인 매트제를 사용할 수 있다. 차광막의 건조 후 두께를 6 ㎛로 하는 경우, 평균 입경이 2.1 ㎛ 정도~6.6 ㎛ 정도인 매트제를 사용할 수 있다. 차광막의 건조 후 두께를 2 ㎛로 하는 경우, 평균 입경이 0.7 ㎛ 정도~2.2 ㎛ 정도인 매트제를 사용할 수 있다.

또한 본 예에서는 매트제로서 전술한 CV값의 여하를 불문하고, 어떤 평균 입경의 것과 다른 평균 입경의 것의 혼합물을 사용하는 것도 가능하다. 이 경우, 한쪽 매트제의 평균 입경이 형성되는 차광막의 막 두께 Tt에 대해 상기 범위(Tt의 35%~110%)에 속해 있으면 되지만, 보다 바람직하게는 양쪽 매트제의 평균 입경이 상기 범위에 속하는 것을 조합하여 사용할 수 있다.

막 두께 Tt란, 건조 후의 차광막을 밀리트론 1202-D(마르사 제조) 막후계로 차광막 장소를 바꿔서 10점 측정한 산술 평균값을 의미하고 있다. 평균 입경이란, 레이저 회절식 입도 분포 측정장치(예를 들면 시마즈 제작소사：SALD-7000 등)로 측정되는 메디안 직경(D50)을 가리킨다.

매트제의 함유량은 바인더 수지 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.2 중량부 이상, 보다 바람직하게는 0.5 중량부 이상, 더욱 바람직하게는 1 중량부 이상이며, 바람직하게는 10 중량부 이하, 보다 바람직하게는 8 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 5 중량부 이하로 하는 것이 가능하다. 이러한 범위에서 매트제를 도공액 중에 배합함으로써 최종적으로 얻어지는 차광재의 슬라이딩에 의해 차광막에서 매트제가 탈락하는 경우나, 차광재의 슬라이딩성 저하 등 여러 성능의 저하 방지에 기여할 수 있다.

또한 상기 매트제를 배합하지 않는 경우라도 흑색 미립자의 종류, 평균 입경, 배합량 등을 변경하거나 활제(후술)를 배합하는 것 등에 의해, 상기 매트제를 배합함으로써 발현이 기대되는 작용(전술. 경면 광택도의 저하, 도막의 광택 제거성 향상)을 발현시키는 것도 가능하다. 따라서, 본 예의 차광막 형성용 도공액에 매트제를 배합하는 것은 반드시 필요한 것은 아니다.

본 예에 있어서 도공액 중 흑색 미립자, 염료 및 매트제의 합계량(매트제를 포함하지 않는 경우에는 흑색 미립자와 염료의 합계량)은 바인더 수지 100 중량부에 대해 바람직하게는 50 중량부 이상, 보다 바람직하게는 60 중량부 이상, 더욱 바람직하게는 70 중량부 이상이며, 바람직하게는 170 중량부 이하, 보다 바람직하게는 140 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 110 중량부 이하로 하는 것이 가능하다. 이러한 범위에서 흑색 미립자, 염료 및 매트제(매트제를 포함하지 않는 경우에는 흑색 미립자 및 염료)를 도공액 중에 배합함으로써 도막의 찰상성을 양호하게 유지하면서 충분한 차광성이 얻어지기 쉽다.

본 예에서 제조되는 차광재의 가공품을 각 렌즈 사이에 삽입되는 극박 스페이서 용도로 사용하는 경우 등 차광막에 높은 슬라이딩성이 요구되지 않는 용도로 사용하는 경우, 종래 차광막에 배합되었던 활제(왁스)를 도공액 중에 배합하는 것을 필요로 하지 않는다. 단, 이러한 용도로 사용하는 경우에라도 활제를 배합해도 된다.

활제로서 입자상의 것을 첨가하는 경우는 유기계, 무기계 모두 사용할 수 있다. 예를 들면 폴리에틸렌 왁스, 파라핀 왁스 등의 탄화수소계 활제, 스테아르산, 12-히드록시스테아르산 등의 지방산계 활제, 올레산 아미드, 에루크산 아미드 등의 아미드계 활제, 스테아르산모노글리세리드 등의 에스테르계 활제, 알코올계 활제, 금속비누, 활석, 이황화몰리브덴 등의 고체 윤활제, 실리콘 수지 입자, 폴리테트라불화에틸렌 왁스 등의 불소 수지 입자, 가교 폴리메틸메타크릴레이트 입자, 가교 폴리스티렌 입자 등을 들 수 있다. 입자상 활제를 배합하는 경우에는 특히 유기계 활제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 활제로서 상온에서 액상인 것을 첨가하는 경우는 불소계 화합물이나 실리콘오일 등을 사용하는 것도 가능하다.

또한 차광막 형성용 도공액에는 본 발명의 기능을 손상시키지 않는 범위라면 필요에 따라 난연제, 항균제, 곰팡이 방지제, 산화 방지제, 가소제, 레벨링제, 유동 조정제, 소포제, 분산제 등의 첨가제를 배합하는 것도 가능하다.

(2) 다음으로, 준비한 차광막 형성용 도공액을 기재 상에, 예를 들면 막 두께 Tt가 되는 양으로 도포하고 건조시킨 후, 필요에 따라 가열·가압 등 시킨다.

기재로서는 폴리에스테르 필름, 폴리이미드 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리카보네이트 필름 등의 합성 수지 필름을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리에스테르 필름이 적합하게 사용되고, 연신 가공, 특히 2축 연신 가공된 폴리에스테르 필름이 기계적 강도, 치수 안정성이 우수한 점에서 특히 바람직하다. 또한 내열용도로의 사용에는 폴리이미드 필름이 적합하게 사용된다.

기재로서 투명한 것은 물론, 발포 폴리에스테르 필름이나, 카본 블랙 등의 흑색 안료나 다른 안료를 함유시킨 합성 수지 필름 외에, 기재 자체에 차광성과 강도가 있는 박막의 금속판을 사용하는 것도 가능하다. 이 경우, 기재는 각각의 용도에 따라 적절한 것을 선택할 수 있다. 예를 들면 차광재로서 사용할 때 높은 차광성이 필요한 경우에는, 전술한 흑색 미립자와 동종의 흑색 미립자 함유의 합성 수지 필름이나 박막의 금속판을 사용할 수 있고, 그 밖의 경우에 있어서는 투명 또는 발포된 합성 수지 필름을 사용할 수 있다. 후술하는 방법으로 형성되는 차광막은 그 자체로 차광재로서의 충분한 차광성이 얻어지는 것으로부터, 합성 수지 필름에 흑색 미립자를 함유시키는 경우에는 합성 수지 필름이 육안으로 봤을 때 흑색으로 보이는 정도, 즉 광학 투과 농도가 2 정도가 되도록 함유시키면 된다.

기재의 두께는 사용하는 용도에 따라 상이하지만, 경량인 차광재로서의 강도와 강성 등의 관점에서 일반적으로 6 ㎛~250 ㎛ 정도로 한다. 기재에는 차광막과의 접착성을 향상시키는 관점에서 필요에 따라 앵커 처리, 코로나 처리, 플라즈마 처리 또는 EB 처리를 행하는 것도 가능하다.

도공액의 도포방법은 특별히 한정되지 않고, 종래부터 공지의 방식(예를 들면 딥 코팅, 롤 코팅, 바 코팅, 다이 코팅, 블레이드 코팅, 에어나이프 코팅 등)으로 행할 수 있다.

본 예에서 사용하는 도공액은 그의 비중이 대략 0.9~1.2 정도이고, 그의 고형분(NV)은 통상 5%~40% 정도, 바람직하게는 10%~30% 정도로 조제된다. 도공액은 통상 6 g/㎡~100 g/㎡, 바람직하게는 8 g/㎡~80 g/㎡, 보다 바람직하게는 10 g/㎡~60 g/㎡ 정도의 부착량으로 기재 상에 도포된다.

이상의 공정을 거침으로써 기재 상에 차광막이 막 두께 Tt로 형성된 차광재가 얻어진다. 또한 전술한 바와 같이 본 발명에 있어서 광학기기용 차광재는 기재를 포함하는 적층 구조에 한정되지 않고, 차광막 단층으로 구성되는 경우도 있다. 차광막 단층으로 광학기기용 차광재를 구성하는 경우, 상기 기재로서 차광막 형성(제막) 후에 박리 가능해지는 처리(이형 처리)를 사전에 실시한 것을 사용하고, 이를 제막 후에 박리함으로써 차광막 단층으로 구성되는 광학기기용 차광재가 얻어진다.

본 예에 의하면, 흑색 미립자와 함께 염료(바람직하게는 금속을 포함하는 흑색 염료)를 포함하는 도공액을 사용하여 기재 상에 차광막이 형성된 차광재를 제조한다. 이 때문에 차광막을 매우 얇게(예를 들면 6 ㎛ 이하로) 형성한 경우라도 차광성을 유지할 수 있고, 또한 저광택을 실현한 차광재를 얻을 수 있다.

본 예에 의한 방법으로 제조된 광학기기용 차광재에 의하면, 흑색 미립자와 함께 염료를 포함하는 도공액을 사용하여 차광막을 형성하고 있기 때문에 그 차광막이 매우 얇게(예를 들면 6 ㎛ 이하로) 형성되어도 차광성을 유지할 수 있고, 또한 저광택을 실현(G60이 4% 미만)하는 것이 가능하다.

차광막의 박막화가 요구되는 용도로서는 아래의 것을 들 수 있다. 예를 들면 광학기기의 일례로서의 카메라에 있어서 촬영 광학계의 렌즈 부분에는 복수 장의 렌즈가 사용되고, 각 렌즈 사이에 극박의 스페이서가 삽입되는데, 이 스페이서나 상기 촬영 광학계의 내벽 등에 본 발명 방법으로 얻어지는 차광재를 적용하고자 하는 경우에 특히 유효하다. 종래부터 사용되고 있는 셔터나 조리개 등의 부품에 적용 가능한 것은 물론이다.

본 예에서는 흑색 미립자와 함께 염료를 포함하는 도공액을 사용하기 때문에, 차광성을 유지하면서 저광택을 실현한 차광막을 매우 얇은 막 두께(예를 들면 6 ㎛ 이하)로 형성하는 것이 가능하다.

실시예

아래에 실시예에 의해 본 발명을 추가적으로 설명한다. 또한 「부」, 「%」는 특별히 나타내지 않는 한 중량 기준으로 한다.

1. 차광재 샘플의 제작

[실험예 1-1~8-3]

기재로서 두께 25 ㎛의 흑색 PET 필름(루미러 X30：토레이사)을 사용하고, 그 양면에 하기 처방의 도공액 a~h를 각각 바 코팅법으로 도포하였다. 각 도공액의 아크릴폴리올 등의 함유량(부, 고형분 환산)을 표 2에 나타낸다. 각 도공액의 고형분은 모두 13.5%로 조제하였다.

그 후, 건조를 행하여 차광막 A1~H3를 형성하여 각 실험예의 차광재 샘플을 제작하였다. 각 도공액의 부착량은 후술하는 표 3에 나타내었다.

＜차광막 형성용 도공액 a~h의 처방＞

·아크릴폴리올(고형분 50%) 153.8부

(아크리딕 A807：DIC사)

·이소시아네이트(고형분 75%) 30.8부

(버녹 DN980：DIC사)

·카본 블랙(평균 입경 25 ㎚) 24부

(토카 블랙 ＃5500：토카이 카본사)

·표 1 기재의 염료(도공액 h만 포함하지 않음) (표 1 기재의 부)

·매트제(평균 입경 2.0 ㎛) 5부

(ACEＭATT TS100：EVONIK사)

·메틸에틸케톤, 톨루엔 745.16~934.18부

또한 표 2 중 염료 X1은 Sol.Black27로 이루어지고, 파장역 380~750 ㎚의 광선을 흡수하는 흑색 염료(상품명：Black C-832, 츄오 합성 화학사 제조), 염료 X2는 Sol.Blue44로 이루어지고, 파장역 450~495 ㎚의 광선을 흡수하는 청색 염료(상품명：Blue44 C-531, 츄오 합성 화학사 제조), 염료 X3는 Sol.Red218로 이루어지고, 파장역 620~750 ㎚의 광선을 흡수하는 적색 염료(상품명：Red C-431, 츄오 합성 화학사 제조), 염료 X4는 Sol.Yellow21로 이루어지고, 파장역 570~590 ㎚의 광선을 흡수하는 황색 염료(상품명：Yellow C-131, 츄오 합성 화학사 제조)이다.

2. 평가

각 실험예에서 얻어진 차광재 샘플에 대해서 하기의 방법으로 물성을 평가하였다. 결과를 표 3에 나타낸다. 또한 표 3에는 표 1의 도공액의 도포량, 형성된 차광막의 막 두께 등도 기재하였다.

단, 하기 (1) 차광성 평가에 대해서는 두께 25 ㎛의 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(루미러 T60：토레이사)의 한쪽 면에 상기 각 실험예 처방의 각 도공액을 부착량 14 g/㎡가 되도록 도포하고 건조시켜 형성된 샘플을 사용해서 행하였다.

(1) 차광성 평가

각 실험예 샘플의 광학 투과 농도를 JIS-K7651：1988에 기초하여 광학 농도계(TD-904：그레텍맥베스사)를 사용하여 측정하고, 아래의 기준으로 차광성을 평가하였다. 또한 차광 농도의 측정은 UV 필터를 사용하였다.

○：광학 투과 농도가 4.0 초과(우수).

×：광학 투과 농도가 4.0 이하(불량).

(2) 도전성 평가

각 실험예에서 얻어진 차광재 샘플의 표면 저항률(Ω)을 JIS-K6911：1995에 기초하여 측정하고, 아래의 기준으로 도전성을 평가하였다.

○：표면 저항률이 1.0×10⁶Ω 이하(우수).

△：표면 저항률이 1.0×10⁶Ω 초과 1.0×10¹⁰Ω 이하(양호).

×：표면 저항률이 1.0×10¹⁰Ω 초과(불량).

(3) 광택 제거성 평가

각 실험예에서 얻어진 차광재 샘플에 대해 그 차광막 표면의 60도 경면 광택도(G60)를 JIS-Ｚ8741：1997에 기초하여 광택계(상품명：VG-2000, 닛폰 덴쇼쿠 공업사)를 사용하여 측정하고(단위는 %), 아래의 기준으로 평가하였다. G60 외에, 20도 및 85도의 각 경면 광택도(G20, G85)에 대해서도 동일하게 측정하고(단위는 %), 아래의 기준으로 평가하였다.

또한 G20, G60 및 G85는 그의 각 수치가 작을수록 광택도가 낮고, 광택도가 낮을수록 광택 제거성이 우수한 것이 확인된다.

[G60]

◎◎：광택도가 4% 미만(매우 우수).

◎：광택도가 4% 이상 10% 미만(우수).

○：광택도가 10% 이상 15% 미만(양호).

×：광택도가 15% 이상(불량).

[G20]

◎◎：광택도가 0.1% 미만(매우 우수).

◎：광택도가 0.1% 이상 0.5% 미만(우수).

○：광택도가 0.5% 이상 1% 미만(양호).

×：광택도가 1% 이상(불량).

[G85]

◎◎：광택도가 20% 미만(매우 우수).

◎：광택도가 20% 이상 25% 미만(우수).

○：광택도가 25% 이상 30% 미만(양호).

×：광택도가 30% 이상(불량).

3. 고찰

표 2 및 표 3에 나타내는 바와 같이, 카본 블랙과 함께 염료를 배합한 도포액(도포액 h 이외)을 사용한 경우(실험예 8-1~8-3 이외)에 얻어지는 차광막의 유용성이 확인되었다(실험예 1-1~7). 그 중에서도, 염료의 배합량이 수지분 100부에 대해 본 발명의 바람직한 범위(1~30부)인 도공액을 사용한 실험예 2，3-1~3-4，5~7에 의해 얻어지는 차광막은 다른 실험예(1-1~1-3，4)의 차광막보다도 광택 제거성이 우수하였다. 특히, 염료의 배합량이 수지분 100부에 대해 본 발명의 보다 바람직한 범위(5~15부)면(실험예 3-1，3-2，6，7), 얻어지는 차광막은 다른 실험예(2，3-3，3-4，5)의 차광막보다도 광택 제거성이 한층 더 우수하였다.

이에 대해 염료의 배합이 제로면(실험예 8-1~8-3), 얻어지는 차광막은 실험예 1-1~7의 차광막과 비교하여 차광성과 광택 제거성의 양 성능을 양립할 수 없는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (8)

1. 차광막을 갖는 광학기기용 차광재를 제조하는 방법에 있어서, 적어도 바인더 수지, 흑색 미립자 및 염료를 포함하는 도공액을 준비하여, 이 도공액을 기재 상에 도포하고 건조시켜 차광막을 형성하는 것을 특징으로 하는 광학기기용 차광재의 제조방법.
2. 제1항에 기재된 제조방법에 있어서, 상기 염료로서 금속을 포함하는 염료를 사용하는 것을 특징으로 하는 광학기기용 차광재의 제조방법.
3. 제2항에 기재된 제조방법에 있어서, 상기 염료로서 산화크롬, 산화철 및 산화코발트 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 광학기기용 차광재의 제조방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 있어서, 상기 염료는 상기 도공액 중 바인더 수지 100 중량부에 대해 1 중량부 이상 30 중량부 이하의 범위로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 광학기기용 차광재의 제조방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   차광막을 6 ㎛ 이하의 두께로 형성하는 광학기기용 차광재의 제조방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   바인더 수지 100 중량부에 대해 0.2 중량부 이상 10 중량부 이하의 매트제를 추가로 포함하는 도공액을 사용하는 광학기기용 차광재의 제조방법.
7. 적어도 바인더 수지 및 흑색 미립자를 포함하는 차광막을 갖는 광학기기용 차광재에 있어서,
   상기 차광막은 상기 바인더 수지 및 흑색 미립자와 함께 염료를 포함하는 도공액을 사용하여 형성되고, 60도 경면 광택도가 4% 미만으로 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 광학기기용 차광재.
8. 차광막을 갖는 광학기기용 차광재의 상기 차광막을 형성하기 위한 도공액에 있어서 적어도 바인더 수지, 흑색 미립자, 염료 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 차광막 형성용 도공액.