JP5220973B2

JP5220973B2 - 遮光フィルム

Info

Publication number: JP5220973B2
Application number: JP2001216857A
Authority: JP
Inventors: 和子舘; 文幸佐々木; 尚彦桐生
Original assignee: Somar Corp
Current assignee: Somar Corp
Priority date: 2001-07-17
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2021-07-17
Also published as: JP2003029314A

Description

本発明は、カメラ、ビデオカメラ、複写機、現像機等の各種光学装置の遮光部材として有用な遮光フィルムに関する。

近時、旅行やレジャーさらには屋外での作業時等において、携帯性に優れる高性能コンパクトカメラが市場に多く出回っている。また、個人でビデオ撮影することが増え、それに伴いビデオカメラも軽量、コンパクト化が進み、最近では手のひらに乗るくらいまで小型化されている。
このように、光学機器、特にカメラ、ビデオカメラの小型化及び軽量化により、それらを構成する部品にも小型化又は軽量化が求められている。従来、シャッターや絞りなどの遮光部材には金属が使用されていたが、小型化、軽量化及び低コスト化に伴い、合成樹脂フィルムが用いられることが多くなってきている。このような中で、光学機器に用いられる遮光フィルムとしては、▲１▼カーボンブラックを混入させたポリエステルフィルムにサンドブラストによって表面を粗面化し、さらに、電子伝導型の導電剤を塗布したもの（特開平１−１２５０３号公報）、▲２▼合成樹脂フィルムの両面にカーボンブラック及び滑剤を含有する熱硬化型樹脂又は常温硬化型樹脂を設けたもの（特開平４−９８０２号公報）、▲３▼合成樹脂フィルムの少なくとも片面に表面つや消し性、導電性及び遮光性を併有する合成樹脂層を積層させたもの（特開平４−６２０４８号公報）等が知られている。

しかしながら、これら従来の遮光フィルムは、その遮光性及び経済性の点から見ると、必ずしも十分満足しうるものではない。例えば、▲１▼のものでは、高い遮光性を得るためにはカーポンブラックを多量に混入させなくてはならず、このため、フィルムの機械的及びその他の物性が変化してしまう。さらに、サンドブラストにより表面が粗面化してあるため、フィルム同士の摺り合わせ等により表面の凹凸がつぶれやすく、長期使用後にフィルム表面に光沢が生じてしまう。また、▲２▼のものでは、フィルム上の熱硬化性樹脂又は常温硬化性樹脂層中にカーボンブラック及び滑剤を含有させるため、表面に光沢を生じやすく、表面の光沢を下げるためには粒径の大きなカーボンブラック及び滑剤を使用しなくてはならない。そのために遮光性が低下するといった欠点を生じる。さらに、▲３▼のものでは、その遮光層は実質的に樹脂から構成されるため、滑り性が不十分となる欠点がある。

以上のように、従来の遮光フィルムは、遮光性、摺動性、導電性及び表面つや消し性の全てを満足するものではなかった。
そうした中にあって、我々は、遮光性、摺動性、導電性及び表面つや消し性に優れ、光学機器用のシャッターや絞り等として好適な遮光フィルムを以前に発明した（特開平７−３１９００４号公報）。ところが、最近、小型・軽量化に加え、精密性が要求されるようになり、それに伴って、特に光学機器用のシャッターにおいては平面性が一段と厳しくなっている。即ち、僅かな反りが光漏れの原因になったり、シャッタースピードの低下を引き起こす。

発明が解決しようとする誤題

本発明は、遮光性、摺動性、導電性及び表面つや消し性に優れ、なお且つ、平面性に優れた光学機器用のシャッターや絞り等として好適な遮光フィルムを提供することをその裸題とする。

課題を解決するための手段

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明によれば、以下に示す遮光フィルムが提供される。
（１）基材フィルムの少なくとも片面に、バインダー樹脂、平均粒径１μｍ以下の黒色微粉末、平均粒径０．５〜１０μｍの有機フィラー及び平均粒径０．１〜１０μｍの滑剤からなる遮光層を設け、且つ該バインダー樹脂が、Ｔｇ４０℃以上、軟化点８０℃以上の熱可塑性ポリカーボネート系ウレタン樹脂または熱可塑性ポリエステル系樹脂であることを特徴とする遮光フィルム。
（２）前記ポリエステル系樹脂は、水性ポリエステル系樹脂であることを特徴とする前記（１）に記載の遮光フィルム。
（３）該遮光層中、該バインダー樹脂の含有量が２５〜６５重量％、該黒色微粉末の含有量が１０〜３０重量％、該有機フィラーの含有量が２０〜４０重量％及び該滑剤含有量が５〜１５重量％である前記（１）または（２）に記載の遮光フィルム。
（４）該遮光層が、基材の両面に設けられた前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の遮光フィルム。

本発明で用いる基材フィルムとしては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド等の合成樹脂フィルムが用いられるが、特にポリエステルフィルムが好適である。また、基材フィルム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、その基材フィルムはその用途により適当なものを選ぶことができる。例えば、高い遮光性が必要な場合には黒色顔料含有の合成樹脂フィルムを、そうでない場合は透明も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。基材フィルムの厚みは使用目的や利用分野などにより様々であるが、通常、１２〜２５０μｍ、好ましくは２５〜２００μｍの範囲で選ばれる。また、基材フィルムは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。これにより合成樹脂層と基材フィルムの接着性が向上する。

本発明で遮光層に用いるバインダー樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂、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等の熱可塑性樹脂が挙げられ、これらの１種又は２種以上を混合して用いることができる。
本発明で用いるバインダー樹脂において、そのＴｇ（ガラス転移点温度）は４０℃以上、好ましくは４５℃以上であり、その上限値は、通常、１５０℃程度である。その軟化点温度は８０℃以上、好ましくは９０℃以上であり、その上限値は、通常、３００℃程度である。

本発明においては、バインダー樹脂としては、ポリカーボネート系ウレタン樹脂を用いるのが好ましい。本発明者らによると、このものをバインダー樹脂として用いるときには、硬度及び耐傷性にすぐれるとともに、平面性にすぐれた遮光フィルムが得られることを知見した。
前記ポリカーボネート系ウレタン樹脂は、従来公知の製造方法によりカーボネートポリオール、ポリイソシアネート化合物及び鎖延長剤を反応させて容易に得ることができる。
ポリカーボネートポリオールは、例えばポリオールのホスゲン化、ジフェニルカーボネートによるエステル交換法、２塩基酸とグリコール類の縮合重合法等により合成される。例えば、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール又はテトラエチレングリコールをジアリールカーボネート例えばジフェニルカーボネートと、あるいはホスゲンと反応させることによって得られる生成物が挙げられる。２塩基酸とグリコール類の縮合重合法については、例えば２塩基酸として２価フェノールに、グリコール類として炭酸グリコール等の環状ジオールを縮合重合したものがあげられる。
ポリイソシアネート化合物は芳香族、脂肪族および脂環族のポリイソシアネート化合物が挙げられる。例えば、１，３−又は１，４−フェニレンジイソシアネート、２，４−又は２，６−トリレンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート、３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，１０−デカンメチレンジイソシアネート、１，３，又は１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、１，３−イソシアノメチルシクロヘキサン等が挙げられる。
鎖延長剤としては、イソシアネート基と反応性のある活性水素原子を含有する官能基を少なくとも２個含有する化合物を使用することができる。例えば、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ヘキサンジオール、エチレンジアミン、１，２−プロピレンジアミド、トリエチレンジアミン、デカメチレンジアミン、イソホロンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ジメチルヒドラジン、ジカルボン酸、硫化水素等が挙げられる。
本発明の場合、そのＴｇが４０〜１５０℃、好ましくは４５〜１４０℃であり、その軟化点温度が８０〜３００℃、好ましくは８５〜２９０℃であるものを好ましく用いることができる。

なお、前記Ｔｇは、示差熱分析（ＤＴＡ）または示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定されたものであり、軟化点温度は、針入度法または環球法により測定されたものである。

遮光層中のバインダー樹脂の含有量は、バインダー樹脂、カーボンブラック、有機フィラー及び滑剤の合計重量に対し、２５〜６５重量％、好ましくは３０〜６０重量％であり、この範囲より少ないと、基材フィルムと遮光層との接着性が低下し、またこの範囲より多いと、遮光性、摺動性、導電性及び表面つや消し性のバランスをとるのが困難になる。

本発明で用いる黒色微粉末としては、従来公知の各種のもの、例えば、カーボンブラックや、チタンブラック等の無機顔料やアニリンブラック等の有機顔料等が用いられ、その平均粒径は１μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下である。その下限値は、通常、０．０１μｍ程度である。平均粒径がこの範囲より大きくなると、表面つや消し性は十分であるが、遮光性が低下するので好ましくない。この黒色微粉末の含有量は、遮光層中、１０〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重量％であり、この範囲より少ないと、遮光性及び導電性が低下し、この範囲より多いと表面のつや消し性に劣り、またコスト高となる。

本発明で用いる有機フィラーとしては、各種の合成樹脂粒子、例えば、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、スチレン樹脂等が挙げられ、これらの１種又は２種を混合して用いることもできる。また、有機フィラーの形状は球状品でも粉砕品であってもよいが、球状品を使用することにより静摩擦係数が低くなり、摺動性が向上するので好ましい。有機フィラーの含有量は、遮光層中、２０〜４０重量％、好ましくは２５〜３５重量％であり、この範囲を逸脱すると、表面のつや消し性、摺動性が低下する。有機フィラーの平均粒径は、０．５〜１０μｍ、好ましくは１〜８μｍであり、この範囲より大きいと遮光性が低下し、小さいとフィルム表面のつや消し効果が十分でなくなる。また、これらの有機フィラーは単独、あるいは２種類以上を使用してもよい。さらに、これらの有機フィラーは黒色あるいは濃い色に着色してあってもよい。

本発明で用いる滑剤としては、従来公知の各種のもの、例えば、ポリエチレン等の炭化水素系滑剤、ステアリン酸等の脂肪酸系滑剤、ステアリルアルコール等のアルコール系滑剤、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤、シリコン系樹脂粒子、含フッ素樹脂粒子、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。また、滑剤の形状は球状であってもなくてもよいが、球状の方が摺動性、表面つや消し性の面から好ましい。滑剤の含有量は遮光層中、５〜１５重量％、好ましくは７〜１３重量％であり、この範囲を逸脱すると、摺動性及び表面つや消し効果が低下する。また、滑剤の平均粒径は、０．１〜１０μｍ、好ましくは０．１５〜７μｍであり、この範囲より平均粒径が大きいと摺動効果が低下し、この範囲より平均粒径が小さいと、フィルム表面のつや消し性に劣るようになる。

本発明の遮光フィルムは、基材フィルムの片面又は両面に、バインダー樹脂、黒色微粉末、有機フィラー及び滑剤を含む塗布液をコーティングすることにより得ることができる。塗布液の溶剤は水や有機溶媒、水と有機溶媒との混合物等であることができる。また、バインダー樹脂は、溶媒中に溶解又は分散していてもよい。

本発明の遮光フィルムにおいて、その遮光層は１層であることができる他、２層あるいはそれ以上の層から構成されていてもよい。例えば、バインダー樹脂、黒色微粉末及び有機フィラーからなる層の上に、バインダー樹脂及び滑剤を含む塗布液をコーティングすることにより、２層からなる遮光層を形成することができる。この場合、最外層が滑剤を含む層となるため、より高い摺動性を得ることができるようになる。また、バインダー樹脂と有機フィラーからなる層の上に、バインダー樹脂と黒色微粉末からなる層を形成し、さらにその上にバインダー樹脂と滑剤からなる層を形成することにより、３層からなる遮光層を形成することができる。なお、遮光層を２層あるいはそれ以上の層から構成した場合でも、遮光層全体に含まれる各成分の比率は前記範囲と同一である。遮光層の厚さは、遮光フィルムの使用状況により異なるが、一般的には２〜３０μｍであり、カメラのシャッターとして使用する場合、３〜２５μｍ、好ましくは１０〜２０μｍである。

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、以下において示す部及び％はいずれも重量基準である。

実施例１
厚さ５０μｍのカーボンブラック含有ポリエステルフィルムの両面に、飽和ポリエステル樹脂（商品名「バイロン」、東洋紡績（株）社製）からなる下引き層（厚さ：１μｍ）を介して下記処方の塗布液を塗布し、１００℃で２分間乾燥して厚さ１４μｍの遮光膜を得た。なお、遮光フィルム全体の厚みは８０μｍであった。
（塗布液）
ポリカーボネート系ウレタン樹脂（Ｔｇ６２℃、軟化点１８３℃）
（ＲＵ−４１−０８３；スタール製）３５．０部
カーボンブラック（平均粒径０．３μｍ）
（ＳＰブラックＡＳ−１１９２；御国色素（株）製）２０．０部
架橋ポリメタクリル酸メチル樹脂フィラー（平均粒子径５μｍ）
（テクポリマーＭＢＸ−５；積水化成品工業（株）製）３５．０部
結晶ポリエチレンワックス（平均粒径０．１５μｍ）
（ハイテックＳ−８５１２；東邦化学工業（株）製）１０．０部

実施例２
実施例１のポリカーボネート系ウレタン樹脂を、下記材料に変更した以外は同様にして遮光フィルムを得た。
飽和共重合ポリエステル樹脂（Ｔｇ６５℃，軟化点１５０℃）
（アロンメルトＰＥＳ−２６５５Ａ３０；東亜合成（株）製）

実施例３
実施例１のポリカーボネート系ウレタン樹脂を、下記材料に変更した以外は同様にして遮光フィルムを得た。
ポリエステル系ウレタン樹脂（Ｔｇ４９℃，軟化点１１２℃）
（ハイドランＡＰ−４０（Ｆ）；大日本インキ化学工業（株）製）

比較例１
実施例１のポリカーボネート系ウレタン樹脂を、下記材料に変更した以外は同様にして遮光フィルムを得た。
熱硬化性アクリル樹脂
（モビニール７１０；クラリアントポリマー（株）製）

比較例２
実施例１のポリカーボネート系ウレタン樹脂を、下記材料に変更した以外は同様にして遮光フィルムを得た。
ポリカーボネート系ウレタン樹脂（Ｔｇ−１６℃、熱溶融温度１４０℃）
（スーパーフレックス４６０Ｓ；第一工業製薬（株））

比較例３
厚さ７５μｍのカーボンブラック含有ポリエステルフィルムの両面にサンドブラスト加工をして遮光フィルムを得た。

前記した各々の遮光フィルムについて、以下の方法により試験を行い、その結果を表１に示す。

試験１（遮光性）
遮光フィルムに１０万ルクスの光を当て、その背後に露光指数ＩＳＯ３２００の白黒フィルムを置き、白黒フィルムが感光しているかどうかを調べた。評価は○×で行い、感光しているものを×、全く感光していないものを○とした。
試験２（導電性）
遮光フィルムの表面抵抗率をＪＩＳＫ−６９１１に基づき測定した。
試験３（表面つや消し性）
遮光フィルムの光沢度をＪＩＳＺ−８７４１に基づき測定した。

試験４（摺動性）
遮光フィルムの静摩擦係数をＡＳＴＭＤ−１９８４に基づき測定した。
試験５（平面性）
遮光フィルムを５０ｍｍ×５０ｍｍに切り、平面台の上に置きフィルムの４隅の高さ（反り量）をシクネスゲージにて測定し、一番大きい値を記録した。評価は以下のように５段階で行った。
５：０．２ｍｍ以下
４：０．３〜０．４ｍｍ
３：０．５〜０．６ｍｍ
２：０．７〜０．８ｍｍ
１：０．９ｍｍ以上
試験６（耐ブロッキング性）
５０ｍｍ×５０ｍｍに切った遮光フィルムを２枚重ね、重りとして底面が５０ｍｍ×５０ｍｍ、重さ５００ｇの直方体を乗せ、４０℃、８５％ＲＨの恒温槽中に２４時間放置した後のブロッキングの有無を測定した。評価は○×で行い、ブロッキングが有るものを×、ブラッキングが無い物を○とした。

発明の効果

本発明の遮光フィルムは、遮光性、導電性、表面のつや消し、摺動性及び耐ブロッキング性のバランスのとれたものであることはもとより、反り量が小さく平面性の優れた光学機器用シャッター、絞り等の光学機器用遮光部材として好適のものである。よって、より精密性の要求される光学機器にも十分に対応できるものである。また、本発明の遮光フィルムにおいては、遮光層中のカーボンブラックの含有量を調節することにより、遮光度合いを容易に変えることができ、多種の光学機器用遮光材に対応することができる。

Claims

基材フィルムの少なくとも片面に、バインダー樹脂、平均粒径１μｍ以下の黒色微粉末、平均粒径０．５〜１０μｍの有機フィラー及び平均粒径０．１〜１０μｍの滑剤からなる遮光層を設け、且つ該バインダー樹脂が、Ｔｇ４０℃以上、軟化点８０℃以上の熱可塑性ポリカーボネート系ウレタン樹脂または熱可塑性ポリエステル系樹脂であることを特徴とする遮光フィルム。
前記ポリエステル系樹脂は、水性ポリエステル系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の遮光フィルム。
該遮光層中、該バインダー樹脂の含有量が２５〜６５重量％、該黒色微粉末の含有量が１０〜３０重量％、該有機フィラーの含有量が２０〜４０重量％及び該滑剤含有量が５〜１５重量％である請求項１または２に記載の遮光フィルム。
該遮光層が、基材の両面に設けられた請求項１乃至３のいずれかに記載の遮光フィルム。