黒色塗料
【課題】 高温下、高照度下での使用でも分解などが生じない黒色塗料を提供する。
【解決手段】 ポリイミド樹脂をベース樹脂とする黒色塗料。とくに、ポリイミド樹脂をベース樹脂とし、シランカップリング剤を窒素化合物とし、Ｎ−メチルピロリドンを溶剤として混合することにより生成する黒色塗料。
【解決手段】 ポリイミド樹脂をベース樹脂とする黒色塗料。とくに、ポリイミド樹脂をベース樹脂とし、シランカップリング剤を窒素化合物とし、Ｎ−メチルピロリドンを溶剤として混合することにより生成する黒色塗料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、黒色塗料に関する。例えば、本発明は、液晶パネルなどの像形成手段により形成された画像を投影レンズなどでスクリーン上に投影するプロジェクタ装置などの投影装置、照明装置などの光学機器に塗布される黒色塗料に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学機器、とくにプロジェクタをはじめとする、装置内が高温となる光学機器では、他の光学機器と同様に、反射を抑える黒色塗料が塗布されている。この黒色塗料は、長く高温下に置かれることや、光源から発せられた高照度の光の照射により、塗料自体の樹脂が分解され、光学系内に付着して、所望の光学性能が得られなくなるなどの不具合が生じている。
【０００３】
一方、従来から、特許文献１に示すように、プロジェクタ装置等のように高温になる光学機器に内蔵される光量調整装置における羽根部材の熱による変形を抑える光遮断用耐熱シート材が知られている。すなわち、特許文献１の行番号００２３、００２４では、一般的な接着剤であるフェノール樹脂や、二液硬化型ポリエステル樹脂塗料を硬化剤とし、イソシアネート化合物を用い、光遮光添加剤として黒色顔料のカーボンブラックを用いることが開示されている。
【０００４】
しかしながら、例えば特許文献１に示されているような光遮断用耐熱シート材では、フェノール樹脂や、二液硬化型ポリエステル樹脂塗料、イソシアネート化合物を用い、光遮光添加剤として黒色顔料のカーボンブラックを用いなければならず、接着剤としての中間物質を用い、さらに、プロジェクタ等の光学機器の高温環境下で接着剤が劣化してしまい、剥がれてしまう問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のような問題点は、塗料樹脂自体の耐熱性や耐光性が弱いことに起因していることに着目して、本発明は、これらを改良して、新たな黒色塗料を提供することを目的としている。とくに、本発明は、高温下、高照度下での使用でも、分解などが生じない黒色塗料を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。
【０００８】
（１） ポリイミド樹脂をベース樹脂とすることを特徴とする黒色塗料。
【０００９】
（２） ポリイミド樹脂をベース樹脂とし、シランカップリング剤を窒素化合物とし、Ｎ−メチルピロリドンを溶剤として混合することにより生成することを特徴とする黒色塗料。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００１１】
（１） ポリイミド樹脂をベース樹脂とし、シランカップリング剤を窒素化合物とし、Ｎ−メチルピロリドンを溶剤として混合することにより生成された黒色塗料は、プロジェクタ装置などの投影装置、照明装置などの光学機器に塗布することにより、高温下、高照度下での使用でも分解などが生じない。
【００１２】
（２） 実際の条件に近い条件の照度の光を照射しても、分解生成物が発生しない。
【００１３】
（３） 光学系への白濁が発生しない。
【００１４】
（４） 塗料としての密着性（接着性）が十分である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
種々の実験の結果に基づいて、以下のとおりベース樹脂その他を選定した。
【００１６】
ベース樹脂
すでに市販されている種々の耐熱塗料や新たに選定した樹脂により作成した塗料サンプルによる実験に基いて、ポリイミド樹脂を良好なものとして選定した。
【００１７】
顔料の選定
種々の黒色塗料の作製や実験結果から、三菱カーボン製のＭＡ６００を良好なものとして選定した。
【００１８】
添加剤の選定
接着性能を向上させるため、シランもしくはチタンカップリング剤を混合し、とくに、その顕著な効果を勘案して、添加剤を選定した。
【００１９】
シンナーの選定
シンナーは樹脂との相溶性がもっとも良好であるＮ−メチルピロリドンを選定した。
【００２０】
さらに、このような選定について詳細に説明する。
【００２１】
ベース樹脂は、耐熱性（高温下での分解生成物の発生の有無により確認した）の観点から、光学機器の用途では、シリコーン樹脂は光学系内に白濁が生じるが、ポリイミド樹脂をベースにした塗料は光学系内に白濁が発生しない。仮に光学系内に白濁が少し生じたとしても、光学系に影響を与える程度のものではない。
【００２２】
顔料として用いたカーボンブラックは、実験を行ったグレードでは、いずれのグレードでも、問題は発生しなかったが、耐光性（とくに耐短波長領域の耐光性）の観点から、三菱カーボン製ＭＡ６００は、もっとも優れたグレードであり、とくに、粒子径（２０ｎｍ）、着色力、ＰＶＣ黒度の諸点を含めて良好であると判断した。
【００２３】
添加剤としては、金属部品との接着性能を考慮し、シランカップリング剤とチタンカップリング剤それぞれ２種にて実験をしたが、これらの間に接着性に大きな差は生じていない。入手性などを考慮し、チッソ製のＳ５１０を選定した。
【００２４】
シンナーに関しては、ポリイミド樹脂への溶解性が十分であるＮ−メチルピロリドンを選定した。
【００２５】
多数の種々の実験と考察をふまえ、良好な塗料の原材料を選定した。
【表１】
【００２６】
表１において、Ｃ．Ｂはカーボンブラックを示す。（Ｉ）〜（III）はその種類を示す。
【表２】
【００２７】
表２において、５％を超えた添加量で同条件にて作製すると、表面にポツが生じ、その結果、外観不良となる。
【表３】
【００２８】
表３において、シランカップリング剤は新規開発塗料＋カーボンブラックＡにて作製した塗料に混合して評価した。
【表４】
【００２９】
表４において、実験結果から、組み合わせによる不良な点は見当たらなかったが、カーボンブラック独自の機能や入手性を考慮して、カーボンブラックＢが優れていると判断した。そして、次のようにカーボンブラックＢで実験用の塗料の構成を決定した。
【００３０】
塗料の良好な構成
ベース樹脂：ポリイミド樹脂
顔料：カーボンブラックＢ（三菱カーボン製ＭＡ６００）
シランカップリング剤：Ｃ（チッソ製Ｓ５１０）
シンナー：Ｎ−メチルピロリドン（一般試薬特級グレード）
実験による効果の確認
以上により、ポリイミド樹脂をベース樹脂とし、シランカップリング剤を窒素化合物とし、Ｎ−メチルピロリドンを溶剤として混合することにより生成された黒色塗料をプロジェクタ装置などの投影装置、照明装置などの光学機器に塗布することにより、高温下、高照度下での使用でも分解などが生じないことが確認された。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、黒色塗料に関する。例えば、本発明は、液晶パネルなどの像形成手段により形成された画像を投影レンズなどでスクリーン上に投影するプロジェクタ装置などの投影装置、照明装置などの光学機器に塗布される黒色塗料に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学機器、とくにプロジェクタをはじめとする、装置内が高温となる光学機器では、他の光学機器と同様に、反射を抑える黒色塗料が塗布されている。この黒色塗料は、長く高温下に置かれることや、光源から発せられた高照度の光の照射により、塗料自体の樹脂が分解され、光学系内に付着して、所望の光学性能が得られなくなるなどの不具合が生じている。
【０００３】
一方、従来から、特許文献１に示すように、プロジェクタ装置等のように高温になる光学機器に内蔵される光量調整装置における羽根部材の熱による変形を抑える光遮断用耐熱シート材が知られている。すなわち、特許文献１の行番号００２３、００２４では、一般的な接着剤であるフェノール樹脂や、二液硬化型ポリエステル樹脂塗料を硬化剤とし、イソシアネート化合物を用い、光遮光添加剤として黒色顔料のカーボンブラックを用いることが開示されている。
【０００４】
しかしながら、例えば特許文献１に示されているような光遮断用耐熱シート材では、フェノール樹脂や、二液硬化型ポリエステル樹脂塗料、イソシアネート化合物を用い、光遮光添加剤として黒色顔料のカーボンブラックを用いなければならず、接着剤としての中間物質を用い、さらに、プロジェクタ等の光学機器の高温環境下で接着剤が劣化してしまい、剥がれてしまう問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のような問題点は、塗料樹脂自体の耐熱性や耐光性が弱いことに起因していることに着目して、本発明は、これらを改良して、新たな黒色塗料を提供することを目的としている。とくに、本発明は、高温下、高照度下での使用でも、分解などが生じない黒色塗料を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。
【０００８】
（１） ポリイミド樹脂をベース樹脂とすることを特徴とする黒色塗料。
【０００９】
（２） ポリイミド樹脂をベース樹脂とし、シランカップリング剤を窒素化合物とし、Ｎ−メチルピロリドンを溶剤として混合することにより生成することを特徴とする黒色塗料。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００１１】
（１） ポリイミド樹脂をベース樹脂とし、シランカップリング剤を窒素化合物とし、Ｎ−メチルピロリドンを溶剤として混合することにより生成された黒色塗料は、プロジェクタ装置などの投影装置、照明装置などの光学機器に塗布することにより、高温下、高照度下での使用でも分解などが生じない。
【００１２】
（２） 実際の条件に近い条件の照度の光を照射しても、分解生成物が発生しない。
【００１３】
（３） 光学系への白濁が発生しない。
【００１４】
（４） 塗料としての密着性（接着性）が十分である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
種々の実験の結果に基づいて、以下のとおりベース樹脂その他を選定した。
【００１６】
ベース樹脂
すでに市販されている種々の耐熱塗料や新たに選定した樹脂により作成した塗料サンプルによる実験に基いて、ポリイミド樹脂を良好なものとして選定した。
【００１７】
顔料の選定
種々の黒色塗料の作製や実験結果から、三菱カーボン製のＭＡ６００を良好なものとして選定した。
【００１８】
添加剤の選定
接着性能を向上させるため、シランもしくはチタンカップリング剤を混合し、とくに、その顕著な効果を勘案して、添加剤を選定した。
【００１９】
シンナーの選定
シンナーは樹脂との相溶性がもっとも良好であるＮ−メチルピロリドンを選定した。
【００２０】
さらに、このような選定について詳細に説明する。
【００２１】
ベース樹脂は、耐熱性（高温下での分解生成物の発生の有無により確認した）の観点から、光学機器の用途では、シリコーン樹脂は光学系内に白濁が生じるが、ポリイミド樹脂をベースにした塗料は光学系内に白濁が発生しない。仮に光学系内に白濁が少し生じたとしても、光学系に影響を与える程度のものではない。
【００２２】
顔料として用いたカーボンブラックは、実験を行ったグレードでは、いずれのグレードでも、問題は発生しなかったが、耐光性（とくに耐短波長領域の耐光性）の観点から、三菱カーボン製ＭＡ６００は、もっとも優れたグレードであり、とくに、粒子径（２０ｎｍ）、着色力、ＰＶＣ黒度の諸点を含めて良好であると判断した。
【００２３】
添加剤としては、金属部品との接着性能を考慮し、シランカップリング剤とチタンカップリング剤それぞれ２種にて実験をしたが、これらの間に接着性に大きな差は生じていない。入手性などを考慮し、チッソ製のＳ５１０を選定した。
【００２４】
シンナーに関しては、ポリイミド樹脂への溶解性が十分であるＮ−メチルピロリドンを選定した。
【００２５】
多数の種々の実験と考察をふまえ、良好な塗料の原材料を選定した。
【表１】
【００２６】
表１において、Ｃ．Ｂはカーボンブラックを示す。（Ｉ）〜（III）はその種類を示す。
【表２】
【００２７】
表２において、５％を超えた添加量で同条件にて作製すると、表面にポツが生じ、その結果、外観不良となる。
【表３】
【００２８】
表３において、シランカップリング剤は新規開発塗料＋カーボンブラックＡにて作製した塗料に混合して評価した。
【表４】
【００２９】
表４において、実験結果から、組み合わせによる不良な点は見当たらなかったが、カーボンブラック独自の機能や入手性を考慮して、カーボンブラックＢが優れていると判断した。そして、次のようにカーボンブラックＢで実験用の塗料の構成を決定した。
【００３０】
塗料の良好な構成
ベース樹脂：ポリイミド樹脂
顔料：カーボンブラックＢ（三菱カーボン製ＭＡ６００）
シランカップリング剤：Ｃ（チッソ製Ｓ５１０）
シンナー：Ｎ−メチルピロリドン（一般試薬特級グレード）
実験による効果の確認
以上により、ポリイミド樹脂をベース樹脂とし、シランカップリング剤を窒素化合物とし、Ｎ−メチルピロリドンを溶剤として混合することにより生成された黒色塗料をプロジェクタ装置などの投影装置、照明装置などの光学機器に塗布することにより、高温下、高照度下での使用でも分解などが生じないことが確認された。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミド樹脂をベース樹脂とすることを特徴とする黒色塗料。
【請求項２】
ポリイミド樹脂をベース樹脂とし、シランカップリング剤を窒素化合物とし、Ｎ−メチルピロリドンを溶剤として混合することにより生成することを特徴とする黒色塗料。
【請求項１】
ポリイミド樹脂をベース樹脂とすることを特徴とする黒色塗料。
【請求項２】
ポリイミド樹脂をベース樹脂とし、シランカップリング剤を窒素化合物とし、Ｎ−メチルピロリドンを溶剤として混合することにより生成することを特徴とする黒色塗料。
【公開番号】特開２０１３−７５９８７（Ｐ２０１３−７５９８７Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１６７７０（Ｐ２０１１−２１６７７０）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【Ｆターム（参考）】
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