JPS59137902A - 合成樹脂製フレネルレンズ - Google Patents

合成樹脂製フレネルレンズ

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JPS59137902A
JPS59137902A JP1150783A JP1150783A JPS59137902A JP S59137902 A JPS59137902 A JP S59137902A JP 1150783 A JP1150783 A JP 1150783A JP 1150783 A JP1150783 A JP 1150783A JP S59137902 A JPS59137902 A JP S59137902A
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JP
Japan
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lens
fresnel lens
resin
mold
synthetic resin
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JP1150783A
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Hiroshi Kataoka
片岡 紘
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Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/56Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00269Fresnel lenses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2011/00Optical elements, e.g. lenses, prisms
    • B29L2011/0016Lenses

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

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】 本発明は強化され・た合成樹脂製7レネルレ゛ンズ、に
係る。
これまで合成樹脂製7レネルレンズは、メチルメタクリ
レートの鋳込み重合等で成形されてきた。
これ等の合成樹脂製フレネルレンズは、レンズの(椰の
ノツチ効果のため削れやばく、強化されたレンズが要求
されている。
゛本発明はレンズの碑の・ノツチ効果のため割れやすい
欠点を合成樹脂の配向により強化された合成樹脂フレネ
ルレンズである。具体的にはフレネルレンズの溝方向と
はt1直角方向に1軸配向された合成樹脂製フレネルレ
ンf、あるいは2軸配向された合成樹脂製フレネルレン
ズである。合成樹脂は配向により耐備撃強度を著るしく
向上させるこへ とができる。
本発明に述べる合成樹脂とは透明な熱可塑性樹脂であり
、特に、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート
、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共産合体
、ポリ塩化ビニル等は良好に使用できる。しかし、特に
好ましいのは、メチルメタクリレートを主体としたアク
リル樹脂であり、メチルメタクリレートのホモポリマー
、メチルメタクリレートースチレンー無水マレイン酸3
元系共重合体゛あるいはこれ等アクリル樹脂に微少の紫
外線吸収剤を配合した樹脂である、     □本発明
を図面により説明する。
フレネルレンズには第6図に示す様に溝1があり、衝撃
が加えられた時この溝1がノツチの拗きをして溝方向に
割れる。本発明はこの割れを防ぐものであり、第4図の
同心円状に溝を有゛するフレネルレンズでは放射状2の
配向を与えることにより割れを防止することができる。
rM5図の平行状VC溝を有するフレネルレンズでは溝
方向とit y直角方向3の配向を与えることにより割
れを防止することができる。放射状の配向を与えるには
射出成形のゲート立置を中央にとればよい。一般に射出
成形では’7”−)からの流動距離りと肉厚Tの比L/
Tが100以下が多く、大型成形品の成形では多点’F
”−)を用いる場合が多い。同心円状の溝を何するフレ
ネルレンズではL/Tが100以上の大型成形品でも1
点ゲートが好ましい。平行状の溝を有するフレネルレン
ズに該購と直角方向の配向を与えるには、第5図に示す
様に片端4よりフィルムゲートな用いて溝と直角゛方向
に射出成形する方法、あるいは、シートを溝と直角方向
3に延伸あるいは圧延する方法等により得る。レンズの
溝と直角方向に射出成形を行い、該溝と直角方向の配向
をかけるには、金型キャビティの肉厚が薄い方が配向が
かかりやすい。型キャビティの肉厚を博(しておき、樹
脂の射出量に応じて肉厚を厚くする成形法が好ましい′
、第11図を用いて説明する。7レネルレンズの型キャ
ビティ10を型材11と型材12を閉じて薄肉の状態に
保ち、合成樹脂をランナー13、フィルムr−ト14を
経て射出する(第11図、A)。型キャピテイ10が合
成樹脂で満たされ、史に射出を続けると、型材12が後
退して型キャビティが拡大され肉厚が厚くなる(第11
図、B)。この様に薄肉に設定された型キャビティに射
出することにより、最終成形品が厚内でも流動配向が大
きくなる。この場合、型締力が樹脂の射出圧力で負ける
様に設定しておく必要がある。レンズの溝と直角方向[
at向、 をかける別の方法゛とじて、合成樹脂の厚い
板状型物を、該樹脂のガラス転移温度以上、溶融点まで
の温度に予熱し、加熱されたレンズ型を有する圧縮金型
内に咲゛き゛圧縮して配向をかけっつJンズを成形する
ことができる。樹脂の温度を、tl!j節することによ
り配向度合をai4sfJすることができ、射出成形よ
り更に配向度を大きくすることができる。
合成樹脂製フレネルレンズは2IIII配向させること
により強化することができる。史にレンズの鍔に対し直
円方向の配ll1i]度が大きい2軸配向が好ましい。
第6図Q工素材5が均寺に6の位iまで延伸あるいはe
m成形されるところを示す。耐7図はA −A’刀回に
レンズの、得があ°す、レンズの4万同と直角方1iT
I B −B’の配向度が大きくなるところを示す。B
 −B’カ向の配向度を大きくすることにより、酵によ
る割れを防ぐことができる。
2@J配回された合成樹脂フレネルレンズの好マしい成
形法は、あらかじめ成形された合成樹脂2軸配向、シー
トを、該合成樹脂のガラス転移温度付近で、真空下にフ
レネルレンズの型で圧縮することにより成形できる。
合成樹脂シートの配向度合は、該シートを加熱した時に
発生する収縮力(0rientation Re1ea
seStress、以後OR8と略称)により表示する
ことが−(−き6゜OR8+:zAsTMD 1504
 tits eり方mテ測定することができる。2軸配
向シートでは一般にOR8が大きい梶、衝撃強度は大き
くなる。OE(+9〕大きなアクリル樹脂の2軸配向シ
ートの製法については、特願昭54−105999(特
開昭56−30809号公報)、特願昭5 i −20
860(%開昭57−135119号公@)、%顧昭5
7−52283等に示した。
7本発明で特に好ましいフレネルレンズは、貞量平均分
子量が100万以上の超高分量アクリル樹脂を延伸倍率
6倍以上に強力に2m配向した。R8が20 kg/ 
an2以上のシートから成形されたフレネルレンズであ
る。上記シートは著るしく強靭なシートであり、その衝
撃強さはポリカーボネートに匹敵する。上記シートの性
能及び製法については、LP!i顧昭57−522’8
3に示した。上記シートをアクリル樹脂のガラス転移温
度より若干高い温度、例えばポリメチルメタクリレート
ホモポリマーでは110〜115°Cで、フレネルレン
ズ金型で真壁ドにプレス1−ることによりフレネルレン
ズとすることができる。
本発明では成形品全体に均一に配向がかか・うていなく
てもそれなりに効果があり、本発明には表層、内側に均
一に配向がかかつていない成形品も含まれる。
本発明のフレネルレンズはこれまで)fzした様に合成
樹脂の射出成形、圧編成形寺の方法で成形できる。しか
し大型の7レネルレンズを成形する場合、大型の金型と
大型の成形機を心安とする。大□1場光線を集熱してエ
ネルギーを採果する様な場合大型の7レネルレンズが好
ましく、ごの様な大型の7レネルレンズ?一つの金型で
成形することは装、it費が高くなる。この様な場合、
フレネルレンズの一部を成形し、該フレネルレンズの一
部ヲ2つ以上組合せることによりフレネルレンズトシテ
機能させることが好ましい。本発明ではこの様なフレネ
ルレンズの一部を提供する。第8図、第9図、第10図
により説明する。M8図に示す点薬点型フレネルレンズ
の1/、(7)を4つ組合せ一つのフレネルレンズとす
る。第9図に示す様に1/2(8)を2つ組合せること
もできる。第10図に示す線焦点型フレネルレンズでは
l/2(9)を2つ組合せることができる。
本発明のフレネルレンズは、太陽熱コレクター等の部品
゛に良好に1史用できる。
本i明のフレネルレンズは肉厚が薄い時に特にその効果
が大きく、一般には1關以上5關以下である。
実施例 特願昭57−52285に示した方法により成形した延
伸倍率(面積比)5倍、OR825kg/cm2で4 
mg+厚の2軸配向アクリルシート(、!敏平均分子遺
470万のポリメチルメタクリレート)と、it平均分
子遺100万のポリメチルメタクリレートの4 +u+
厚無厚肉配向クリルシートを用いてフレネルレンズを成
形し、衝撃強度を比較した。フレネルレンズの1成形は
、上記シートを90℃に予熱した後、115℃に加熱し
たフレネルレンズ金型にはさみ、真空下に尚圧力で圧縮
し、11ちに金型を冷却して耐却固化されたフレネルレ
ンズを得た。谷レンズに、レンズ溝の反対11J面方向
から、ηインチ牛僅のミサイルv1mmさより自゛然洛
下させて、破壊エネルギーをIIIIJ定した。無配向
レンズの破壊エネルギーは10す・口であった。しかし
2軸配向レンズの破壊エネルギーは180ゆ・傭であり
、者るしく強靭なものであった。
実施例2 射出成形により、フレネルレンズを成−形した。アクリ
ル樹脂としてデルペット8ON(旭化成工業C株)装)
〜を用い、樹脂温度240℃、金型温間15′Gで、4
1厚の線焦点フレネルレンズを射出成形した。第11図
に示した様に、レンズ4に直角方間に樹脂餐流動させて
、溝と直角方向に配向させたレンズと、中央ゲートから
樹脂なi出して溝と平行方向の配向も何するレンズを成
形し、実゛施例1と同様に破壊エネルギーを測定した。
鍔と平行方向の配同部の破壊エネルギーは5ゆ・αであ
り、溝と直角方向に配向させたレンズの破壊エネルギー
は25kg・傭であったg
【図面の簡単な説明】
第1図は同心円状に溝を有する7レネルレンズの平面図
、M2図は平行状に溝を有するフレネルレンズの平面図
、第6図はフレネルレンズの断面図を示す。 第4図、第5図はレンズの溝方向にほぼ直角の方向の樹
脂配回を有する7レネルレンズの平面図。 第6図、第7図は2軸延伸する経過を示す坪′面図、 嬉8図、M9図、第10図は7レネルレンズの一部を組
合せて一つのフレネルレンズにした場合の平面図をそれ
′ぞれ示す。 第11図(A)は薄肉キャビティ状聴を示す射出成形用
金型の@断面図、#111図(B)は型キャビ、ティが
肉厚状轢になった金型の111断面図を示す。 1・・・7レネルレンズの溝 2.3・・・樹脂配向(矢印で示す) 5・・・樹脂素材 6・・・延伸された素材 10・・・型キャピテイ 12・・・型材 14・・・フィルムゲート 特許比−人  旭化成工業株式会社 第1WJ    第211 第3ai1 第6R 第8図      11!;911 第111! (A) 3 (B)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 樹脂配向により強化された合成樹脂製フレネルレ
    ンズ 2.7レネルレンズの溝方向とははtlj角方向に1軸
    配向された特許請求の範−第(1)項記載のレンズ3、
     2m&向さhた%FRm 、f ノm囲第(1)項記
    載のレンズ 4、合成樹脂がアクリル樹脂である特許請求の帷vM第
    (1)項、第(2)項又は第(3)項記載のレンズ5、
    ′を敏平均分子縦が100万以上の縮^分子履アクリル
    樹脂をt押漬率3倍以上に強力に2軸配向したOR8が
    20ゆ712以上のシートから成形された特Ilf請求
    の軸囲剃3)項又は第(4)項記載のレンズ
JP1150783A 1983-01-28 1983-01-28 合成樹脂製フレネルレンズ Granted JPS59137902A (ja)

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JP1150783A JPS59137902A (ja) 1983-01-28 1983-01-28 合成樹脂製フレネルレンズ

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JPS59137902A true JPS59137902A (ja) 1984-08-08
JPH0376212B2 JPH0376212B2 (ja) 1991-12-04

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56159127A (en) * 1980-05-12 1981-12-08 Dainippon Printing Co Ltd Manufacture of fresnel lens
JPS5749527A (en) * 1980-09-10 1982-03-23 Japan Atom Energy Res Inst Manufacture of fresnel lens
JPS57109618A (en) * 1980-12-27 1982-07-08 Dainippon Printing Co Ltd Both faces fresnel lens and its manufacture

Patent Citations (3)

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JPS57109618A (en) * 1980-12-27 1982-07-08 Dainippon Printing Co Ltd Both faces fresnel lens and its manufacture

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