JPH01316727A - 遮光羽根用板材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、カメラのフォーカルプレーンシャッターやレ
ンズシャッターのシャッター羽根又は絞り羽根のように
高速で運動する事が要求される遮光羽根に使用される板
材に関する。

（従来技術） ヒ記の如き遮光羽根は１作動力量を小さくし、かつ曲げ
剛性も十分に保ちながら高速に作動させることが望まし
い。

そのためには軽騒、高強度高弾性の遮光羽根が必要とな
る。

本発明者は、以前より、一方向に揃えられた炭素繊維の
連続繊維で強化された強化樹脂シート（以下、単にＣＦ
　Ｒ，Ｐと略す）に着目し、その繊維方向を互いに直交
又はほぼ直交するように複数枚積層させて構成した遮光
羽根用板材が１重量１強度、製造の簡便さの点から、高
速走行可能な遮光羽根の材料として、好適であると判断
していた（特開昭５９−６１８２７号公報参照）。

この場合、前記板材は、ＣＦＲＰの前駆体であるプリプ
レグ・シート（Ｐｒｅｐｒｅｇ−ｓｈｅｅｔ、）複数枚
積層（その繊維方向は互いに直交又はほぼ直交するよう
に積層する）し、この桔屑物全体をプレスしたまま加熱
して硬化させることにより製造する。

このプリプレグ・シートというのは、炭素繊維の連続繊
維を一方向に揃えて薄く板状に並べ、これにマトリック
ス樹脂の前駆体である熱硬化性樹脂液（例えばエポキシ
樹脂や不飽和ポリエステルの未硬化液状物）を含浸させ
、該樹脂液をＢステージ状態（一応固化しており明白な
流動性はないが、加熱すれば最終的な硬化か可能な状態
）にしたものであり、樹脂分はわずかで外観上は髪の毛
の如き炭素繊ｆｉｔ本１本を糊の如き樹脂液で薄くコー
トし、このコートした炭素繊維を寄せ集めたような景観
を呈している。

そして、前記板材を所定の形状に加工（切断、穿孔など
）して遮光羽根とする。こうして、得られた遮光羽根は
、作動力量も小さく。

かつ曲げ剛性も十分に保ちながら高速で作動させる事が
可能となる。

ところで、高速走行する遮光羽根は、 ０．１２．、以下の板厚て反りのない、平面性に優れた
ものに仕−Ｉ−かってなければならないか。

さらに、環境変化に対しても安定した性走、品質を保持
している水が要求される。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、これまでに知られた遮光羽根は、見かけ
ト、平面性か良好であっても、環境（温度、湿度）が変
化すると、平面性が変化する（反りの発生）場合の多い
事が判明した。

そのため、この遮光羽根を用いたシャッターを備えたカ
メラを重数した場合、反りの発生による走行ムラ、シャ
ッター速度の変化、遮光羽根の破損及び幕間露光等が発
生する危険かあった。

従って、本発明の目的は、このような ＣＦＲＰをｖＩＷしてなる遮光羽根用板材の欠点を解消
し、全体的に遮光性が十分であり、平面性が良好かつ環
境変化に対して安定な品質を保持した板材を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） 一般に、ＣＦＲＰの成形は、ホットプレスあるいはオー
トクレーブを使用して１２０℃〜１３０℃程度の温度で
１〜２時間加熱、加圧して行なうが、こうして成形され
た板材を用いて、所定形状に加工して遮光羽根とし、シ
ャッターに組み立て駆動試験を行なうと、耐久性に大き
なバラツキが生じた。原因追求の結果、材料の問題との
知見を得て、徹底的に調べた結果、繊維配列の乱れ等に
より強度上のバラツキのある部分、マトリックス樹脂分
布の違いによる内部応力の大きさのバラツキなど繊維強
化プラスチック製板材にとって特有の材料上のバラツキ
が存在していた。

しかし、さらに根本的に材料−Ｈの問題があるはずと考
え、そのマトリックス樹脂の硬化状況を測定することを
着想した。硬化過程の評価法としては、誘電特性の評価
、動的粘弾性の評価、熱分析法によるＴｇ（ガラス転移
温度）の評価があるが、連続長ａＩＩｌを５０′ｒｒＫ
量％以上含んだ樹脂をそのまま評価するのは、かなり難
しく、また、測定法によっては、バラツキの大きい値し
か得られない！１警か予想された。そのような状況で熱
分析法のＤＳＣやＴＭＡ、ＤＴＡにより測定するＴｇに
注目し、測定条件の検討を密に行なった結果、バラツキ
のないＴｇ値を（することに成功した。

そこで実際に成形したＣＦＲＰのＴ　ｇ’ｔ　１１１足
したところ、８０℃〜１３０−’Ｃとバラライているこ
とかわかった。この原因としては、いろいろ考えられた
。成形条件のうち、加熱加圧スケジュールの影響、成形
に用いる治具、クツション材、離型剤など副資材の影響
１作業環境の影響、またマトリックス樹脂についても、
主剤のオリゴマー鎖の長さの分布や、硬化剤等のブレン
ド比率の調製上の幅等々成形物のＴｇを左右する因子は
大きいと考えられる。

また、この基は１Ｍ光性能の向上を主［１的としてカー
ボンブラウクをマトリックス樹脂中に充填した時も同様
てあった。なお、カーボンブラ・ンクは、モ均粒子径か
０．０７．Ｂｍ以下のものを、マトリックス樹脂に対し
て、２〜１５ｆｉ量％充填するのが効果的である。また
、炭素繊維目付（１■２あたり何ｇの炭素繊維が含まれ
るか）かｌｏｇ／■２〜４０ｇ１■２と、変化しても同
様であり、樹脂含有量も３５重量％〜５５重量％の範囲
において同様の事がいえた。

また、Ｔｇのバラツキは、板厚が６０〜１２０＃Ｌとい
う極薄板であるために起りつる問題であることも判った
。これは、薄い板材でありなから、極端に良好な平面性
を出すために特別な成形スケジュールをとるためと思わ
れる。

更に、いろいろな角度から徹底的に研究検討を行なった
結果、前記諸問題と成形物中のマトリックス樹脂のＴｇ
との間に因果関係かあり、Ｔｇか１２０”Ｃ以にてあれ
ば１問題のないことか判明した。

また、Ｔｇが１２０℃以上のものは、マトリ・ンクス樹
脂として１例えば、エポキシ樹脂を使用した場合、架橋
密度が高くなり、板材なカメラ用遮光羽根としてシャッ
ターに組み立て駆動させた場合に、走行時の耐擦傷性、
耐摩耗性も向とした。

また、遮光羽根の駆動部との連結として、穴を開けて加
締ピンにより固定する加締方式がある。この方式では、
材料に耐衝撃性、耐穴拡がり性が要求されるが、これも
改善され、シャッター耐久性を向上できた。

従って１本発明は「一方向に揃えられた炭素繊維の連続
繊維とこれを包含するマトリックス樹脂とからなる強化
樹脂シート（ＣＦＲＰ）のｙｉ１数枚（好ましくは対象
的に３〜５枚）を、その繊維方向が互いに直交又はほぼ
直交するように面対称に積層してなる、板厚が６０〜１
２０路の遮光羽根用板材に於いて、マトリックス樹脂の
ガラス転移温度（Ｔｇ）が１２０”ｃ以上である事を特
徴とする遮光羽根用板材」を提供する。

（実施例） 先ず４炭素繊維の連続繊維を一方向に揃え、熱硬化性樹
脂な含浸したプリプレグ・シートを作る。具体的には、
主剤としてフェノールノボラック型エポキシ樹脂、アラ
ルダイトＥＰＮ１１３８（日本チハ・ガイギー社製）の
７０重量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エビコ
ー）−１００２（油化シェルエポキシ社製）２０重量部
、同エピコート８３８（同社！１ｌ）１０重量部、硬化
剤としてジシアンジアミド３重驕部（対樹脂ｌＯＯ重量
部当り）、かつ硬化促進剤に３．４−ジクロルフェニル
−１，１−ジメチル尿素５重量部（対樹脂１ｏｏ重量部
当り）からなる樹脂組成物に平均粒子径０．０ＩＪＬＩ
ＴＩのカーボンブラックｔｏｉ１％を添加し十分混合し
たあと、単繊＃ｔ７１Ｌ、構成本数３０００本の炭素ｍ
ｔａ東１５０本を引き揃えて含浸させ、樹脂含有ｉ４５
重量％、繊維［］付２５　ｇｅｔｓ２のプリプレグ・シ
ートとした。

このプリプレグ・シートを３枚面対称になるように、そ
の繊維方向か互いに直交又はほぼ直交する用に積層した
。このようなａ層板を３枚用意し、ホットプレスにて加
圧、加熱硬化させ板材に成形した。ｍ形の条件は各３枚
それぞれに変更した。すなわち、１枚口は１１０”Ｃ−
３０分；　ｌ　Ｏｋｇ／ｃｍ”で硬化、２枚目は１２０
℃−３０分；　ｌ　Ｏｋｇ／ｃ＋ｓ”で硬化させ、３枚
目は１３０℃−６時間；　１０　ｋｇ／ｃｍ”で硬化さ
せた。

成形して得られた板材は、いずれも厚さが約９０終であ
り、板材の一部分を使用して、そのＴｇをＤＳＣａにて
測定した。測定に使用した装置は、セイコー電子製ＤＳ
Ｃ−１００である。

他方、この板材から所定形状にプレス加工し、塗装等を
施して遮光羽根とした。この羽根を用いて、耐久試験仕
様の縦走りフォーカルプレーンシャッターを組み立て、 ■６０℃−９０％（相対湿度）の雰囲気■１００°Ｃ−
５％（相対湿度）の雰囲気にて駆動試験を試みた。この
結果を表１に示す。

表１〈試験結果〉 このようにＴｇ＝　１２０°Ｃ未満の場合には異常発生
がＷＪ著となり、遮光羽根として使用か不適当であるこ
とがわかった。

このように、成形された板材の一部分から事前にそのＴ
ｇを測定する゛にでその板材が遮光羽根に適８か否かの
判断が可爺になった。

（発明の効果） 以上の通り、本発明の板材は、軽量、高強度高弾性の遮
光羽根を提供することができ、従来の諸問題を発生させ
ないゃ ＣＦＲＰを遮光羽根゛として使用する事は、その材料特
性」二のバラツキのためシャッター組み立て後全数駆動
試験の必要かあり、実用困難となっていたが、未発Ｉｌ
ｌにより事前に板材をふるい分けることか可能となりＣ
ＦＲＰ製シャッターの実用化に大きく貢献した。また、
板材段階でふるい落とすことができるため、不良な板材
を後工程に流して無駄な加工費を発生させることかなく
なり、コスト低減にもつながった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一方向に揃えられた炭素繊維の連続繊維とこれを包含す
   るマトリックス樹脂とからなる強化樹脂シート複数枚を
   、その繊維方向が互いに直交又はほぼ直交する様に面対
   称に積層してなる、板厚が６０〜１２０μの炭素繊維強
   化プラスチック製板材に於いて、 マトリックス樹脂のガラス転移点が１２０℃以上である
   ことを特徴とする遮光羽根用板 材。