CN101909847B - 金属模部件与其制造方法以及采用该金属模部件的光控部件的成形方法 - Google Patents

金属模部件与其制造方法以及采用该金属模部件的光控部件的成形方法 Download PDF

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Abstract

本发明的金属模部件用于通过采用了金属模的注射模塑成形法制造光控部件，能够在该金属模上拆装，具备：金属制的薄板主体，其具备模面，并具有0.2mm以上且0.6mm以下的厚度；低导热率部件，在与前述模面相对置的面上与前述薄板主体一体化地装配，并具有0.1mm以上且0.5mm以下的厚度；加强材料，在前述低导热率部件的背面上一体化地设置。

Description

金属模部件与其制造方法以及采用该金属模部件的光控部件的成形方法
技术领域
本发明涉及一种用于通过注射模塑成形法制造光控部件的金属模部件与其制造方法以及采用该金属模部件的光控部件的成形方法。
背景技术
作为包含热塑性树脂的树脂材料的加工方法，将加热流动化的树脂材料注射到金属模内的模腔中、在其金属模内使其冷却固化、然后打开金属模取出成形品的注射模塑成形法(包括注射压缩成形法)作为生产速度的提高及成形的自动化容易进行的成形加工方法的一种而广泛普及。
但是，在一般的注射模塑成形法中，会在注射填充到模腔内的熔融树脂的表面上形成冷却固化层。这种冷却固化层阻碍成形品的微细的凹凸的转印性，而且成为熔接痕、冷却标志、流标志等的产生原因。
本申请的申请人已经提出了解决这种注射模塑成形法的课题的一种方案(例如专利文献1)。在该专利文献1中所记载的树脂成形品的成形方法中，在金属模的模腔的一个面上安装有薄板部件或者金属模部件。该薄板部件由具备形成模腔的一个面的模面的金属制的薄板主体，和装配在该薄板主体的背面上的聚酰亚胺膜构成的低导热率部件构成。在此，在安装了该薄板主体的金属模中，薄板主体的热容量设定成当具有转印开始温度以上温度的热塑性树脂被导入模腔部中时，被金属模冷却而成为转印开始温度以下温度的金属模的表面附近的热塑性树脂再次上升到超过转印开始温度的温度。
采用这种金属模，具有转印开始温度以上温度的热塑性树脂被导入保持在转印开始温度以下温度的金属模的模腔部中。导入模腔部中的热塑性树脂虽然被金属模的模腔面冷却而一度下降到转印开始温度以下的温度，但由于模腔的一个面(模面)具有设定的热容量，所以与其模面相接触的热塑性树脂能够再次上升到超过转印开始温度的温度。
根据这种树脂成形品的成形方法，能够减少注射填充到模腔内的熔融树脂表面的冷却固化层的形成，提高转印性。而且，熔接痕、冷却标志、流标志等的产生也减少。这样一来，这种树脂成形品的成形方法适用于控制导光板、透镜片等的光的光控部件的生产。
根据专利文献1所记载的树脂成形品的成形方法，具有通过更换刻印在模面上的凹凸模样或者镜面模样不同的薄板主体，能够采用同一个金属模制造出表面具有不同的微细形状的树脂成形品的优点。
但是，在长期制造树脂成形品，或者重复更换薄板主体时，会在树脂成形品的表面上识别出应变。在针对这种原因进行研究时，推定为是否源于在装配或者粘接在薄板主体的背面上的聚酰亚胺膜上产生皱褶或折断。
即，装配或者粘接在薄板主体的背面上的聚酰亚胺膜有可能在薄板主体的更换时产生皱褶或者产生折断。在此，专利文献1所提方案的薄板主体必须设定成热容量为规定容量，以便虽然投入到模腔内并与模面相接触的热塑性树脂一度降低到转印开始温度以下，但再次上升到转印开始温度以上。因此，薄板主体的厚度受到规定容量的热容量的限制，一般为较薄的1mm以下(例如0.3mm～0.6mm的范围内)。这样一来，发现了当聚酰亚胺膜上产生皱褶或折断时，将不能够避免在作为薄板主体的成形面的模面上产生应变的新的课题。
专利文献1：日本专利第3686251号说明书(图6、8以及0038段落)
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种金属模部件，具备用于通过注射模塑成形而制造出薄板状的光控部件的能够更换的薄板主体，即使在长时间使用时也能够稳定地进行生产。
本发明第1技术方案为金属模部件，用于通过采用了金属模的注射模塑成形法制造光控部件，能够在该金属模上拆装，其中，具备：金属制的薄板主体，其具备模面，并具有0.2mm以上且0.6mm以下的厚度；低导热率部件，在与前述模面相对置的薄板主体的面上，经由热硬化型的耐热性粘接剂与前述薄板主体一体化地装配，并具有0.1mm以上且0.5mm以下的厚度；加强材料，在前述低导热率部件的背面上一体化地设置。
本发明第2技术方案的金属模部件是在第1技术方案中，前述光控部件通过注射模塑成形法制造，所述注射模塑成形法是将加热流动化的树脂材料注射到金属模内的模腔中，使其在该金属模内维持高压并冷却固化或者硬化，然后打开金属模取出成形为薄板状的树脂成形品；前述光控部件是薄板状的相对置的较大两个面中至少一个面用作射出光的射出面的部件；前述金属模部件的模面形成模腔的一个面。
本发明第3技术方案的金属模部件是在第1技术方案中，前述热硬化型的耐热性粘接剂是不生成硬化副生成物的粘接剂。
本发明第4技术方案的金属模部件是在第1技术方案中，前述低导热率部件具备：厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热性的第一耐热性粘接剂层，厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热层，以及厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热性的第二耐热性粘接剂层。
本发明第5技术方案的金属模部件是在第4技术方案中，前述第一以及/或者第二耐热性粘接剂是不生成硬化副生成物的粘接剂。
本发明第6技术方案的金属模部件是在第1技术方案中，前述薄板主体与前述加强材料是由相互的线膨胀率的差为±6(×10-6/℃)以下的不同的材料构成的。
本发明第7技术方案的金属模部件是在第1技术方案中，形成前述薄板主体的材料是以镍或者铬为主体，形成前述加强材料的材料是不锈钢。
本发明第8技术方案的金属模部件是在第4技术方案中，形成前述薄板主体的材料是以镍或者铬为主体，形成前述加强材料的材料是不锈钢与形成前述薄板主体的材料的叠层体。
本发明第9技术方案的金属模部件是在第4技术方案中，形成前述薄板主体的材料是以镍为主体，形成前述加强材料的材料是通过电铸制作的镍。
本发明第10技术方案的金属模部件是在第4技术方案中，前述第一耐热性粘接剂层、前述低导热层以及前述第二耐热性粘接剂层均采用了形成为薄膜状的层。
本发明第11技术方案的金属模部件是在第1技术方案中，前述加强材料的厚度在0.5mm以上。
本发明第12技术方案的金属模部件是在第1技术方案中，前述加强材料的厚度在0.5mm以上且5mm以下的范围内。
本发明第13技术方案为金属模部件的制造方法，所述金属模部件用于通过注射模塑成形法制造光控部件，作为金属模的模腔面而能够拆装，其中，准备具备模面、厚度在0.2mm以上且0.6mm以下的范围内的金属制的薄板主体，在作为与前述模面相对置的面的前述薄板主体的背面上装配厚度在0.1mm以上且0.5mm以下的范围内的低导热率部件，采用薄膜状的粘接剂作为热硬化型的耐热性粘接剂，将前述薄板主体与前述低导热率部件的界面一体化，在前述低导热率部件的背面上，与前述低导热率部件一体化地装配加强材料，前述低导热率部件具备：厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热性的第一耐热性粘接剂层，厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热层，以及厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热性的第二耐热性粘接剂层，形成前述薄板主体的材料是以镍为主体，形成前述加强材料的材料是通过电铸制作的镍。
本发明第14技术方案为金属模部件的制造方法，所述金属模部件用于通过注射模塑成形法制造光控部件，作为金属模的模腔面而能够拆装，其中，准备具备模面、厚度在0.3mm以上且0.6mm以下的范围内的金属制的薄板主体，在作为与前述模面相对置的面的前述薄板主体的背面上装配厚度在0.1mm以上且0.3mm以下的范围内的低导热率部件，采用薄膜状的粘接剂作为热硬化型的耐热性粘接剂，将前述薄板主体与前述低导热率部件的界面一体化，该一体化工序包含经过使前述薄板主体与作为前述低导热层的耐热性薄膜叠层的第一工序和以高于第一工序的温度使其硬化的第二工序的至少两个工序，从而使薄板主体与低导热性薄膜一体化的工序。
本发明第15技术方案的金属模部件的制造方法是在第14技术方案中，前述金属模部件用于通过注射模塑成形法制造光控部件，作为金属模的模腔面而能够拆装，所述注射模塑成形法是将加热流动化的树脂材料注射到金属模内的模腔中，使其在该金属模内维持高压并冷却固化或者硬化，然后打开金属模取出成形为薄板状的树脂成形品；前述光控部件是薄板状的相对置的较大两个面中至少一个面用作射出光的射出面的部件。
本发明第16技术方案为光控部件的成形方法，将具有转印开始温度以上温度的热塑性树脂导入由保持在转印开始温度以下温度的金属模构成的模腔部中，模腔部一侧的表面部分的热容量设成在热塑性树脂填充到模腔部中后，被该金属模冷却而下降到转印开始温度以下温度的金属模的表面附近的热塑性树脂再次上升到超过转印开始温度的温度，成形出光控部件，其中，前述光控部件是薄板状的相对置的较大两个面中至少一个面用作射出光的射出面的部件，通过进行安装、拆卸更换多个金属模部件而进行注射模塑成形，所述金属模部件是具备形成前述模腔的一个面的模面、厚度在0.3mm以上且0.6mm以下的范围内的金属制的薄板主体，和经由热硬化型的耐热性粘接剂装配在作为与前述模面相对置的面的前述薄板主体的背面上、厚度在0.1mm以上且0.3mm以下的范围内的低导热率部件一体化而构成。
本发明第17技术方案的光控部件的成形方法是在第16技术方案中，前述光控部件是导光板。
本发明第18技术方案的光控部件的成形方法是在第16技术方案中，前述光控部件是透镜片。
本发明第19技术方案的光控部件的成形方法是在第16技术方案中，前述光控部件是光扩散板。
本发明第20技术方案的光控部件的成形方法是在第16技术方案中，前述光控部件在射出面上形成有凹凸图案，在前述模面上形成有与前述光控部件的射出面相反的凹凸图案。
本发明第21技术方案为金属模部件，用于通过采用了金属模的注射模塑成形法制造光控部件，能够在该金属模上拆装，其中，具备：金属制的薄板主体，其具备模面，并具有0.3mm以上且0.6mm以下的范围内的厚度；低导热率部件，在与前述模面相对置的薄板主体的面上，经由热硬化型的耐热性粘接剂与前述薄板主体一体化地装配，并具有0.1mm以上且0.3mm以下的范围内的厚度。
附图说明
图1是表示本发明的一实施例中薄板部件向金属模上的安装状态的附图，图1(a)是从侧面看到的侧视图，图1(b)是从模腔面一侧看到的俯视图。
图2是通过截面对本发明的一实施例中薄板部件的构造进行说明的附图。
图3是通过截面对本发明的一实施例中薄板部件的构造进行说明的附图。
图4是表示测定了聚甲基丙烯酸甲酯树脂的温度与纵向弹性系数的关系的结果的附图。
图5是表示针对导光板的模拟条件的附图。
图6是表示通过采用了MARC的非定常热传导解析的模拟求出的注射后的时间(秒)与聚甲基丙烯酸甲酯树脂的与金属模相接触的面的温度的关系的结果的附图。
图7是表示通过采用了MARC的非定常热传导解析的模拟求出的注射后的时间(秒)与聚甲基丙烯酸甲酯树脂的与金属模相接触的面的温度的关系的结果的附图。
具体实施方式
以下，针对用于实施本发明的一实施例的优选方式进行说明。另外，在以下的附图中，为了便于说明，通过各部的纵横比例尺随意地变更后的示意图来说明的。
本发明的金属模部件的示意图的一例示于图1至图3。在此，图1中说明了金属模部件10向金属模上安装的状态。在图2或者图3中说明了安装在其上的金属模部件的详细结构。
本发明的一实施例的金属模部件或者薄板部件10是用于通过采用了金属模的注射模塑成形法制造光控部件、能够在该金属模上拆装的金属模部件10，具备：金属制的薄板主体20，其具备模面或者模腔面20a，并具有0.2mm以上且0.6mm以下的厚度；低导热率部件30，其在与前述模面20a对置的面上与前述薄板主体一体化地装配，并具有0.1mm以上且0.5mm以下的厚度；加强材料40，其在前述低导热率部件30的背面上一体化设置。
而且，本发明的一实施例的金属模部件或者薄板部件10也可以是用于通过采用了金属模的注射模塑成形法制造光控部件、能够在该金属模上拆装的金属模部件，具备：金属制的薄板主体，其具备模面或者模腔面20a，并具有0.3mm以上且0.6mm以下的范围内的厚度；低导热率部件，其在与前述模面对置的面上与前述薄板主体一体化地装配，并具有0.1mm以上且0.3mm以下的范围内的厚度。
在此，对本发明的概要进行说明。本发明者为了解决现有的课题而尝试了针对在薄板主体的成形面上所产生的应变的原因的详细的考察。作为现有问题的课题是在薄板主体的背面上装配了薄膜的情况下，若经过深思熟虑而进行薄板主体的更换，则在树脂成形品的大小较小的情况下能够避免。但是，随着近年来液晶显示装置的大画面化，需要用于其中的各种光控用的树脂成形品也较大。例如，在装配在液晶显示装置的显示画面整个面上的导光板、扩散板等光控部件中，产生了大到长边的一边超过1m的情况。
在用于制造这种大型的光控用树脂成形品的金属模中，为了在装配在背面上的聚酰亚胺膜上不产生皱褶或折断地进行作业，则操作困难，需要更加熟练，成为了新的课题。而且，这种课题是在作为直径为20cm～30cm程度的树脂成形品的光盘基板那样的树脂成形品中完全没有受到重视的新的课题而认识的。
根据本发明者的解析，认为即使在薄板主体的背面上粘接了作为低导热率部件的薄膜的情况下，起因于成形周期的热履历、保压履历等而在粘接部的一部分产生了剥离。即，如果是通常的情况，即使采用与金属的粘接充分的粘接剂，60秒左右的成形周期等产生的高温下的高保压所形成的热履历、保压履历也超过预料地大大反映出粘接剂的伸长或薄板主体与粘接剂的线膨胀率的不同或者粘接剂与低导热率部件的线膨胀率的不同，其结果，认为是不是产生了未预料的一部分的剥离。
因此，本发明者根据需要这些粘接部的剥离一部分也不产生的结构的认识，认为将薄板主体与装配在其背面上的低导热率部件一体化是解决上述课题最重要的。
作为使这种薄板主体与低导热率部件一体化的方法，在薄板主体的背面上采用热硬化型的耐热性粘接剂使低导热率部件一体化，或经由低导热率部件将加强材料装配在薄板主体的背面上，使预料到破损的低导热率部件为层状结构能够解决上述课题。
在此，本发明者发现为了采用粘接剂将薄板主体与低导热率部件一体化，作为所采用的粘接剂，维持耐热性、耐压性、耐剪切力性、耐热劣化性(热分解、发泡)等诸特性是重要的。
即，耐热性要耐受以作为注射模塑成形条件的高温填充的树脂温度，不会产生热分解或发泡等。而且，耐压性是要耐受用于维持微细凹凸的高的转印性的高保压。而且，耐剪切力性要耐受与注射模塑成形的成形周期相匹配的高温与常温的重复热履历。如果满足这些任一个的条件将低导热率部件装配在薄板主体的背面上，则能够防止低导热率部件热分解或发泡，而且能够防止一部分剥离等而在薄板主体上产生应变。
即，本发明的一实施例是一种用于通过将加热流动化的树脂材料注射到金属模内的模腔中，使其在该金属模内维持高压并冷却固化或者硬化，然后打开金属模取出成形为薄板状的树脂成形品的注射模塑成形法制造光控部件的金属模部件，前述光控部件是薄板状的相对置的较大两个面的至少一个面用作射出光的射出面的部件，并且前述金属模部件至少具备：金属制的薄板主体，其具备形成模腔的一个面的模面，厚度在0.2mm以上且0.6mm以下的范围内、优选地是在0.3mm以上且0.6mm以下的范围内；以及低导热率部件，其装配在作为与前述模面对置的面的前述薄板主体的背面上，厚度在0.1mm以上且0.5mm以下的范围内、优选地是在0.1mm以上且0.3mm以下的范围内，前述薄板主体与前述低导热率部件的界面一体化，能够作为金属模的模腔面拆装。
若通过热硬化型的耐热性粘接剂将该薄板主体与低导热率部件一体化，则能够进一步抑制低导热率部件的剥离产生。在此，优选地是该耐热性粘接剂是不生成硬化副生成物的粘接剂。
而且，如果在该低导热率部件的背面上一体化有加强材料，则即使在低导热率部件的一部分上产生剥离，也不会在薄板主体上产生应变。而且，这种加强材料能够提高薄板部件的操作性，使薄板主体在金属模的模腔面上的安装、拆卸操作容易。
在本发明的优选金属模部件中，低导热率部件具备：厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热性的第一耐热性粘接剂层，厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热层，以及厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热性的第二耐热性粘接剂层。
而且，在衬上了上述加强材料的金属模部件中，虽然是只要薄板主体与加强材料为相同的原材料则没有翘曲等的产生，但即使在选择了不同材料的情况下，通过使相互的线膨胀率的差较小或者使加强材料的厚度为必要的最小限度的厚度，也能够降低基于成形周期过程中所产生的温度差的翘曲。
这种金属模例如能够通过使耐热性粘接层(第一耐热性粘接剂层、前述第二耐热性粘接剂层)以及低导热层来自薄膜而进行制造。
例如，在将薄板主体与低导热率部件的界面作为热硬化型的耐热性粘接剂而采用薄膜状的粘接剂进行一体化时，通过进行包含经过使前述薄板主体与作为前述低导热层的耐热性薄膜叠层的第一工序，和以高于第一工序的温度使其硬化的第二工序的至少两个工序的工序而使薄板主体与低导热性薄膜一体化的工序，能够制造出适于在本发明中使用的金属模部件。
通过采用这样的条件，能够提供一种具有充分的交联度，具备不产生厚度变动的硬度以及耐压性和相对于树脂的剪切的耐剪切力性的金属模部件。这样一来，即使进行成形周期的严酷条件(来自用于注射模塑成形的高温的流动熔融树脂的受热)下的重复使用，也能够确保在粘接部分不产生热分解这种充分的耐热劣化性。在此，叠层条件及硬化条件能够在考虑了所使用的树脂原材料、制造设备等后适当决定。
如果采用安装了上述的金属模部件的金属模，则金属模部件的模腔部一侧的表面部分的热容量设成在热塑性树脂填充到模腔部中后，将具有转印开始温度以上温度的热塑性树脂导入由保持在转印开始温度以下温度金属模构成的模腔部中并被该金属模冷却而下降到转印开始温度以下温度的金属模的表面附近的热塑性树脂再次上升到超过转印开始温度的温度。这样一来，如果采用这样的金属模成形出薄板状的相对置的较大的两个面中至少一个面用作射出光的射出面的光控部件，则即使在长时间使用时，也能够稳定地制造出光控部件。而且，该金属模部件由于能够更换，所以只要准备表面的凹凸模样不同的多个金属模部件，则能够用于少量多品种的光控部件的制造。
作为这样成形的光控部件，能够例示出导光板、透镜片、光扩散板等。在这些光控部件的一个面上形成有微细的凹凸图案，该微细的凹凸再现了刻印在金属模部件的表面上的凹凸面。
在图2所示的金属模部件10中，具备：金属制的薄板主体20，其具备形成模腔的一个面的模板20a；以及低导热率部件30，其装配在作为与模面20a相对置的薄板主体20的背面20b上。该低导热率部件30由耐热性的热硬化型粘接剂构成的第一耐热性粘接剂层32和低导热率部件层31构成，低导热率部件层31经由第一耐热性粘接剂层32与薄板主体20一体化。
在本发明的一实施例的金属模部件10中，薄板主体20与低导热率部件30的各厚度根据热容量等关系而设定成规定值。具有薄板主体20的厚度在0.2mm以上且0.6mm以下的范围内，优选地是在0.3mm以上且0.6mm以下的范围内的非常薄的特征。
另一方面，虽然低导热率部件30的厚度在能够隔热的范围内没有特别的限制，但如果过薄则隔热性不充分，而且产生延长成形周期的必要，另一方面，如果过分厚则制造困难，而且，会有难以在严酷的成形周期的过程中稳定地制造光控部件的情况。一般来说，优选地是其厚度在能够确保充分的隔热性的范围内较薄地构成，通常在0.1mm以上且0.5mm以下的范围内，优选地是在0.1mm以上且0.3mm以下的范围内设定，具有与薄板主体同样非常薄的特征。
该低导热率部件30如图2所示，在由第一耐热性粘接剂层32和低导热率部件层31构成情况下的各厚度例如是厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热性第一耐热性粘接剂层与厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热层的组合。在这种情况下，也具有第一耐热性粘接剂层与低导热率部件层31一体化后的合计厚度在0.1mm以上且0.3mm以下的范围内的非常薄的特征。
本发明的一实施例中使用的热硬化型的粘接剂属于树脂系的材料，与金属材料相比，导热率显著要小。因此，由热硬化型粘接剂形成的薄层(热硬化型粘接剂层32)相当于在本发明的一实施例中所定义的低导热率部件。这样一来，低导热率部件30由图2所示的耐热性粘接剂层32和低导热率部件层31构成。
在此，作为在本发明的一实施例中使用的低导热率部件，能够广泛地适用一般的塑料原材料，但要有优良的耐热性、耐压性。这种原材料例如能够例示出聚酰亚胺、聚酰胺-(酰)亚胺，但只要具有充分的厚度和耐久性，也可以由热硬化型粘接剂自身构成低导热率部件。但是，在具备能够一体化程度的粘接性和耐热性的原材料中，由单一的原材料难以得到能够确保隔热性程度的厚度，所以优选地是经由热硬化型粘接剂使耐热性薄膜与薄板主体一体化的图2的结构。
这种薄板部件10如图1所示，在金属模100的背板50上形成仅雕入了深度相当于薄板部件10的厚度的凹部，在其凹部上安装成薄板部件10的模面20a成为表面一侧(模腔面一侧)。
薄板部件10向凹部上的安装只要是能够取下(拆卸)的结构即可，没有特别的限制。简单而言，使凹部的表面维持耐久性或吸附性即能够安装。而且，也可以是通过嵌合构造能够进行安装、拆卸的结构。
在这种薄板部件10中，由于低导热率部件30与薄板主体20是一体化的，所以在将金属模部件10安装在背板50上时的处理操作也容易，并且即使经过了长时间的成形周期后也不会产生成形品表面的应变。
以下，对通过夹装了热硬化型粘接剂的低导热率部件30与薄板主体20的一体化而能够消除成形品的应变的理由进行说明。
虽然热硬化型粘接剂在低导热率部件30与薄板主体20一体化时特别优良的详细理由尚不明了，但本发明者根据下述的理由推定如下。
即，作为低导热率部件，一般由于要求耐热性而优选采用聚酰亚胺系部件。但是，聚酰亚胺这样的塑料材料具有显著大于构成薄板主体的金属材料的线膨胀率。因此，在通过通常的粘接剂等使聚酰亚胺薄膜粘接在薄板主体上时，由于热(线)膨胀率的差异聚酰亚胺薄膜偏离，难以耐受重复的成形周期。而且，在通过涂敷法等将聚酰亚胺或者聚酰胺-(酰)亚胺等耐热性薄膜原材料的前驱体的薄层以未硬化的形态附加在薄板主体的反面上的结构中，难以确保能够确保本发明所采用的成形条件程度的充分的隔热性。即，通过涂敷法难以确保必要的厚度。
而且，在通过具有耐热性的通常的粘接剂使聚酰亚胺薄膜或者聚酰胺-(酰)亚胺薄膜粘接时，由于粘接剂与金属制的薄板材料的热膨胀率的不同，在长时间使用时不能避免一部分的剥离。虽然产生剥离的原因尚不明了，但根据本发明者的深入观察，认为有可能是起因于从粘接剂产生的极少量的气体(分解物)。
而在使用具有耐热性的热硬化型粘接剂作为粘接剂的情况下，通过设定充分的加热温度和加热时间作为硬化条件，能够不产生极微量的气体地进行粘接，这推定是有大大地助于消除成形品的应变产生原因之一。
作为本发明优选的耐热性的热硬化型粘接剂，例如举出了耐热性的橡胶(例如丁腈橡胶)，以及作为构造用粘接剂等粘接力强且具有耐热性的热硬化型粘接剂(例如酚醛树脂系)的混合物。通过这样使耐热性橡胶原材料与粘接力优良的耐热性的热硬化型粘接剂相配合，能够大大改变其粘接特性。特别是由于丁腈橡胶系在分子中具有极性高的CN基，所以赋予了高的剥离强度和强韧性。这样一来，相对于热硬化型的粘接剂赋予了耐剪切力性。
上述粘接剂可采用例如酚醛系的脱水缩合系粘接剂、亚氨基系、酚醛系、丙烯酸橡胶系树脂的混合物这些自身交联性的粘接剂或者附加反应性粘接剂。
这种优选的粘接剂的一例是TESA公司提供的热活性薄膜(商品名为テサHAF)。该テサHAF(热活性薄膜)是以丁腈橡胶和酚醛树脂为主原料，并且两面由离模纸保护的薄膜状提供的。由于通过剥下两面离模纸而具有轻微的粘接性，所以能够与其他的薄板原材料临时粘接。而且，该热活性薄膜在例如80℃～100℃程度的低温下软化而产生热可逆的粘接性。而且，在超过120℃的高温、例如120℃～220℃程度的范围内通过非可逆的化学反应而脱水交联，能够发挥强的接合力。
即，通过橡胶成分与强力粘接剂成分的脱水交联而发现了高的强韧性和高强力。而且，该交联反应是不可逆的，通过在花费充分的硬化温度和硬化时间的高压力下交联，发挥150℃以上的耐热性和12N/mm2以上的高粘接力，并且发挥非常优良的渗透特性，根据这种优良的渗透特性，在本发明的成形周期的条件下实质上不会产生挥发成分。
在此，制造本发明的金属模部件的优选条件是经过以低温使薄板主体20与作为低导热层31的耐热性薄膜叠层的第一工序，和以高于第一工序的温度使其热硬化的第二工序的两个工序，使薄板主体20与低导热性薄膜贴合。在此，更优选地是在加压下进行该第一工序和第二工序。
通过在加压下以充分的时间(例如0.1MPa、6小时)进行该第一工序(叠层工序)以及第二工序(硬化工序)，热活性薄膜在高压下以压缩的状态热交联。通过在高温和高压下粘接而一体化，即使在高温和高压(保压)重复的本发明所适用的成形周期中，作为粘接剂层的热活性薄膜的变形受到抑制，其结果，能够在薄板主体20与低导热率部件层31的界面处发挥非常强并且具有耐久性的接合力。
在此，例如在使用热活性薄膜(テサHAF薄膜)作为本发明中优选的材料的情况下，薄膜提供公司所推荐的硬化时间和硬化温度例如在130℃～220℃、10分～30分程度的范围内，在这些条件的范围内，说明了能够获得拉伸断裂强度为490N/cm2～2530N/cm2(速度300mm/分、温度23℃)程度的范围内的物性的硬化膜。
而本申请中提出的硬化条件为至少130℃以上且1小时以上，优选地是2小时以上，通常为3小时左右。这样一来，得到了充分交联的硬化膜，其结果，不会产生本发明的一实施例的高温、高压的注射模塑成形周期条件下的厚度变动，能够确保耐压性和相对于树脂的剪切的耐剪切力性。
(金属模部件10的变形例)
接着，在图3的金属模部件10中，具备：金属制的薄板主体20，其具备形成模腔的一个面的模面20a；低导热率部件30，其装配在作为与模面20a相对置的面的薄板主体20的背面20b上；以及加强材料40，其装配在该低导热率部件30的反面上。
该低导热率部件30由第一耐热性粘接剂层32和第二耐热性粘接剂层33构成，所述第一耐热性粘接剂层32由耐热性的热硬化型粘接剂构成，所述第二耐热性粘接剂层33由低导热率部件层31和耐热性热硬化型粘接剂构成，低导热率部件层31经由第一耐热性粘接剂层32与薄板主体20一体化，而且，低导热率部件层31经由第二耐热性粘接剂层33与装配在反面上的加强材料40一体化。
在此，由于热硬化型粘接剂与金属相比导热率显著要小，所以低导热率部件30由通过该热硬化型粘接剂形成的薄层(热硬化型粘接剂层32、33)和低导热率部件层31构成。
这样一来，在图3的金属模部件10中，通过低导热率部件被热硬化型粘接剂粘接，薄板主体20与低导热率部件30以及薄板主体20与加强材料40的界面一体化。
在金属模部件10中，与图2所示的金属模部件相同，薄板主体20的厚度根据热容量等的关系而设定成规定值，具有通常在0.3mm以上且0.6mm以下的范围内的非常薄的特征。
而且，低导热率部件30例如是厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热性的第一耐热性粘接剂层与厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热层与厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热性的第二耐热性粘接剂层的组合，具有各层一体化后的合计厚度在0.1mm以上且0.3mm以下的范围内的非常薄的特征。
这种薄板部件10同样如图1所示，通过在金属模100的背板50上仅雕入深度相当于薄板部件10的厚度，能够使薄板部件10的模面20a为表面一侧(模腔面一侧)地安装在其凹部上。在这种薄板部件10中，与图2的金属模部件10相比，由于在背面还具备加强材料40，所以金属模部件10的处理操作更加容易，重复的安装、拆卸也容易。
另外，如果作为加强材料40具有充分的厚度，则也可以省略支撑金属模部件10的背面的背板50的部分。这种例子的典型例如是与使薄板部件10粘接在组合金属模的模腔面上的情况相同或者大致相同。如后述的实施例2所确认的那样，在这种情况下也希望采用具有耐热性的热硬化型粘接剂作为粘接剂，一般而言，低导热率部件由于塑料等与金属原材料相比柔软。所以也设想了通过粘接剂的选择而在薄板主体的模面20a上产生应变的情况。
在此，作为加强材料40，虽然只要是具有加强作用即可，没有特别的限制，但考虑到经济性而能够采用不锈钢材。
在此，作为加强材料40，虽然与薄板主体20为相同原材料即可，但一般构成模腔面的薄板主体20是通过电镀等方法形成的镍或铬，在耐受切削加工的铜、黄铜等原材料上实施了镀铬等镀敷的比较高价的原材料。因此，作为加强材料，使用这些高价的薄板原材料并不经济。特别是在采用本发明所希望的大型的金属模部件的情况下要考虑经济性。
但是，在选择加强材料时，当随意选择加强材料时，通过本发明者其后的研究判明了在大型的金属模部件中，高温、高压下的粘接制造构成中产生的翘曲成为课题。即，在采用耐热性的热硬化型粘接剂的情况下，虽然进行高温、高压下的交联，但在硬化结束后的冷却时，在加强材料与薄板主体粘接的热膨胀率的差大的情况下，会在得到的薄板部件(金属模部件10)上产生翘曲。
例如，根据在线膨胀率为13×10-6/℃的镍制的薄板主体(厚度为0.3mm)的背面上，经由作为低导热率部件的テサ公司制的热活性薄膜而采用线膨胀率为17.2×10-6/℃的SUS304的薄板(厚度为0.3mm)作为加强材料的情况下的实验，实际上观测到了翘曲。在此，在使热活性薄膜的交联反应在106℃附近开始、最终在150℃附近的高温终结的情况下，通过交联反应后放置冷却，能够确认出起因于镍与不锈钢的线膨胀率的差的模面20a的凸状翘曲。
即，在以镍作为薄板原材料、通过线膨胀率不同的原材料制造出金属模部件的情况下的翘曲即使是例如薄板主体为280mm×200mm程度的小的原材料也如表1中所示。
表1
在此，虽然优选地是不产生这样的翘曲，但例如后述的实施例所证实的那样，若加强材料的厚度充分薄，则如果在本发明的保压的条件下翘曲为该程度的范围内，即能够制造出充分符合规格的成形品。
虽然这样的加强材料的厚度没有特别的限制，但通常在0.5mm以上能够发挥加强效果，例如根据在后述的实施例中选择了2.5mm的SUS不锈钢所证实的那样认为在3mm左右。即，由于背面由背板包衬(支撑)，所以金属模部件10的小的翘曲能够通过成形周期的保压而实质上减轻，从而成形出外观良好的成形品。
作为所希望的加强材料，与薄板主体的原材料的线膨胀率差在±6(×10-6/℃)的范围内，更优选地是在±3(×10-6/℃)的范围内。作为这种与镍的线膨胀率的差小的原材料，例如能够例示出NSSC系的不锈钢(特别是铁氧体系)，但并不仅限于此。
由于薄板主体与低导热率部件的接合方法以及接合条件或者低导热率部件与加强材料的接合方法以及接合条件与图2所示的金属模部件的制造条件相等或者大致相同，所以省略其详细说明。
接着，将以上所说明的金属模100安装在注射模塑成形机上加以利用。通过该注射模塑成形法能够制造成形为薄板状的光控部件。
这种光控部件是包含片状形态、薄膜状形态的的薄板状的树脂成形品，构成薄板状的树脂成形品的相对置的较大两面(以下将该面称为主面)的至少一个面是作为射出光的射出面利用的。
在这种光控部件中，入射光从控制部件的主面或者侧面等的至少一个面入射。入射的光随着折曲或者反射而在光控部件的内部沿着平面方向以及/或者与平面相交叉的方向(包括垂直方向)传播。该在折曲或者反射的过程中入射的光的行进方向受到控制而至少从一方的主面射出。在这种光控部件中，在两个主面中的至少一方上赋予了用于控制射出的光的方向的微细的凹凸面。其他的主面既可以是同样或不同形态的凹凸面，也可以是平滑面。而且，这样一来，在本发明的一实施例的金属模部件的模面20a上具备与该光控部件的微细的凹凸面相对应的凹凸面或者镜面。
入射面为侧面的光控部件的一例是导光板，该导光板是用于液晶等显示装置上的侧边型的背照光的零部件。在侧边型的背照光中，以导光板的厚度较薄的一端面(一侧面)作为入射端面，光入射到其中。入射到导光板上的光朝向与入射端面相对置的侧面(另一端面)在两个主面之间反射以及/或者折曲地行进。在该传播过程中入射的光以一方的主面作为射出面射出，作为液晶显示装置的背照光加以利用。
而且，入射面为主面的光控部件的一例是作为液晶显示装置的扩散板。在该扩散板中，光从作为薄板形状的相对置的较大一面的一方的主面入射。入射的光朝向与入射面(一方的主面)相对置的主面(另一方的主面)行进，从另一方的主面射出。在该入射以及射出的过程中，光入射并通过扩散板的作用和效果而扩散。即，在扩散板中，在光透过扩散板的过程中光的方向是扩散的。
作为这种光控部件的具体例子，除了用于上述的液晶显示装置中的导光板或扩散板之外，也不限于其他目的所使用的导光板、扩散板，也可以是光朝向特定的方向射出的棱镜片、菲涅耳透镜、双面凸透镜等透镜片。在任一种情况下，光射出的射出面均为主面，在本发明的一实施例的光控部件(注射模塑成形品)中，至少在一方的主面上赋予了微细的凹凸。
近年来，与液晶显示装置或等离子电视机等的大型化相对应，在用于其中的导光板、扩散板、透镜片等各种光控部件中要求无接缝的大型的一体成形品。这种大型的一体成形品希望是与远大于光盘等的直径的大型、例如一边的长度大于50cm、特别是长边超过了80cm的显示画面相对应的大型成形品。这种光控部件具有与光盘等相比一种品种的生产量少的特征。因此，产生了要麻烦地进行金属模的更换的必要。
在此，本发明的一实施例的金属模部件由于操作性非常好，所以具有也能够适用于与这种麻烦的品种更换相对应的大型的成形品中的特征。当然，勿庸置疑，在制造小型的成形品时也能够使用本发明的金属模部件。
透过使用这种金属模，能够通过专利文献1所记载的注射模塑成形方法成形出光控部件。
即，这种金属模是具有转印开始温度以上温度的热塑性树脂导入由保持在转印开始温度以下温度的金属模构成的模腔部中，模腔部一侧的表面部分的热容量设定成在热塑性树脂填充到模腔部中后，被该金属模冷却而下降到转印开始温度以下温度的金属模的表面附近的热塑性树脂再次上升到超过转印开始温度的温度。
这样一来，通过准备模面20a的凹凸模样不同的多个金属模部件10，在麻烦的品种更换时能够迅速且适当地对应。
即，在要成形出导光板的情况下，如果其导光板是表面具有凹凸图案的导光板，则在构成薄板部件的模腔部的模面20a上设有于应形成在导光板的表面上的凹凸图案相反的凹凸。而且，如果要形成的导光板在表面上具有印花加工，则在构成薄板部件的模腔部的模面20a上实施印花加工。另外，如果要成形的导光板印刷了点状等的图案，则薄板部件的模面20a是镜面(平面)的状态。
如果应成形的导光板在正反两个面上具有凹凸图案或者印花加工，则只要将薄板部件设置在金属模的模腔的两面上进行成形即可，如果凹凸图案或者印花加工仅是导光板的一个面，则将薄板部件设置在模腔的一个面(凹凸图案或者印花加工所在的面)上，其他的面为镜面的状态，但也可以将薄板部件设置在两面(在这种情况下，一方的薄板部件的表面为镜面)。
而且，通过本发明的一实施例，即使在成形出透镜片的情况下，只要将具备适当的模面20a的金属模部件安装在透镜片上即可。
在任一种情况下，转印性提高，降低了熔接痕、冷却树脂标志、流标志等的产生。
另外，本发明的方法所使用的热塑性树脂没有特别限制，例如能够举出聚甲基丙烯酸甲酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚丙烯，聚对笨二甲酸乙二醇酯，聚氯乙烯，热塑性弹性体或者其共聚物等。
接着，针对通过本发明的树脂成形品的成形方法，转印性提高、降低了熔接痕、冷却树脂标志、流标志等的产生的理由，对专利文献1的一部分进行简要说明，详细内容请参照专利文献1。在此，将采用使用了聚甲基丙烯酸甲酯树脂(クテン株式会社制、商品名：パラペツトHR-1000LC)作为树脂的情况下的MARC(MARC公司制)的非定常导热解析的模拟结果作为一例进行说明。
根据使用的聚甲基丙烯酸甲酯树脂的温度与纵向弹性系数的关系(弯曲模式)的测定结果(图4)求出储藏弹性率的温度依存性。图表的倾斜较大变化的温度是本说明书中所述的转印开始温度。该转印开始温度通过相迁移区域的图表的切线与橡胶状平坦区域的图表的切线的交点求出，根据该图4所求出的转印开始温度为128℃。
接着，模拟中采用的注射模塑成形装置(金属模100)、作为光控部件的成形物60以及成形条件的主要规格如下所述(参照图5)。
成形物60的厚度：3mm
金属模100(碳素钢制)的厚度：25mm
薄板主体20(镍制)的厚度：0.3mm
填充时间：1.4秒
成形周期：60秒
金属模100的温度：85℃
冷却水一侧的导热系数：1.0×10-3cal/mm2·秒·℃
注射填充到模腔内的聚甲基丙烯酸甲酯树脂的温度：280℃
在模拟中，如图5所示，使用在与模腔相对置的面(背面)100b具备冷却水流通的冷却设备70的金属模100。该金属模100的模腔侧的一个面上安装有薄板部件10。该薄板部件10具备装配在模腔面(模面)20a上的薄板主体20，以及装配在其背面20b上的低导热率部件30。形成在薄板主体20的模面20a上的凹凸构造是高度h为13μm，间距p为30μm。该凹凸构造是用于液晶显示装置的侧边型背照光上的导光板的射出面的图案。
模拟结果如图6及图7所示，图7中将图6的时间轴延长进行表示。在图6和图7中，附图标记(a)、(b)、(c)表示注射后的时间(秒)和聚甲基丙烯酸甲酯树脂的与金属模相接触的面的温度的模拟结果，附图标记(d)表示注射后的时间(秒)和聚甲基丙烯酸甲酯树脂的模腔内的树脂的中心部的温度的关系的模拟结果。
在此，附图标记(a)为对照例的模拟结果，在该对照例中，除了未安装低导热率部件30以外，使用与图2所示相同的金属模(碳素钢制)。
而且，附图标记(b)是使用厚度为0.1mm的聚对笨二甲酸乙二醇酯制的薄膜作为低导热率部件30的例子，附图标记(c)是使用厚度为0.15mm的聚对笨二甲酸乙二醇酯制的薄膜作为低导热率部件30的例子。在此，聚对笨二甲酸乙二醇酯薄膜的导热率为0.126kcal/m·小时·℃，薄板主体20的导热率为79.2kcal/m·小时·℃。
如图6的附图标记(b)、(c)的曲线所示，在使用低导热率部件安装在薄板主体20的背面上的金属模100的情况下，当设定在280℃的聚甲基丙烯酸甲酯树脂导入模腔部中时，与金属模100的模面20a相接触的聚甲基丙烯酸甲酯树脂被与金属模100的温度大致相同温度的薄板主体20的模面(模腔面)20a冷却而一度下降到转印开始温度以下。但是，如图7的附图标记(d)所示，由于填充的树脂的中心部的温度充分高，薄板主体20的热容量被适当设定，并且在薄板主体20的背面上装配低导热率部件30，瞬时(在这些例子中为1秒以内)即超过转印开始温度(128℃)。这样一来，填充到模腔内的树脂在金属模表面(模面20a)附近瞬间形成冷却固化层，但其后由于树脂温度再次超过转印开始温度而该冷却固化层消失。在该状态下，通过保压工序在模腔内的树脂上外加压力，具有转印开始温度以上温度的树脂被推入凹凸图案上。由于成形周期60秒如图7所示，是填充到模腔内的树脂的中心部的温度与转印开始温度相比充分降低所需的充分的时间，所以微细的凹凸图案转印到聚甲基丙烯酸甲酯树脂上而获得成形品(导光板)。而且，这种成形品由于成为取向应变、冷却应变等的原因的冷却固化层瞬间消失，所以抑制了熔接痕、冷却树脂标志、流标志等的产生。
相对于此，如图6的附图标记(a)的曲线所示，在薄板主体20的背面上没有装配低导热率部件30的对照例中，金属模100表面附近的聚甲基丙烯酸甲酯树脂在树脂填充后成为转印开始温度以下，其后也不会超过转印开始温度。这样一来，由于形成在模面20a附近的聚甲基丙烯酸甲酯树脂上的冷却固化层在来自内部的压力(保压)作用下被推入凹凸图案上，所以产生取向应变、冷却应变，并产生熔接痕、冷却树脂标志、流标志等。
在以上说明的金属模100中，虽然在薄板主体20的背面20b上装配了低导热率部件30，但该低导热率部件30使用薄膜，在此，在该模拟中，虽然使用聚对笨二甲酸乙二醇酯薄膜作为低导热率部件30，但在填充的树脂温度为280℃这一高温的情况下，在工业上考虑到耐热性而聚酰亚胺薄膜是实用的。在专利文献1中，说明了将聚酰亚胺薄膜作为耐热性部件30而粘接在薄板主体20的背面上的情况下的具体的实验例。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行详细说明。
(实施例1)
作为薄板主体，使用了导热率为79.2kcal/m·小时·℃，厚度0.3mm，大小为250mm×220mm的镍制的薄板。在薄板主体的模腔一侧表面排列有间距p为50μm，高度h为25μm的两等边透镜状的凹凸图案。
在薄板主体的背面(与模腔相反的面)一侧，经由导热率为0.3kcal/m·小时·℃，厚度0.125mm的テサ公司制的热活性薄膜(商品名为tesaHAF8402)，粘接导热率为0.3kcal/m·小时·℃，厚度0.125mm的聚酰亚胺薄膜(低导热率部件)而与其一体化。
粘接一体化是以第一工序(叠层工序)和第二工序(硬化工序)的两阶段进行的。叠层工序使用叠层辊，加热到110℃，以压力为0.5MPa、送进速度为0.4m/分进行的。该条件是使热活性薄膜为熔融状态并能够充分浸透到被粘接物的表面的凹凸中的条件。
接着，在硬化工序中，通过在压力为0.2MPa的压力下保持130℃、3小时，能够使热活性薄膜具有充分的耐久性和使聚酰亚胺薄膜与薄板主体一体化的粘接剂层。
另一方面，以相当于该薄板部件的厚度的深度通过金属模的分模面进行雕入，将得到的薄板部件安装在该凹部上，使用聚甲基丙烯酸甲酯树脂，通过注射模塑成形法成形出导光板。
此时的筒体温度为270℃，成形周期为70秒。转印透镜形状的内压(保压)在38MPa附近，得到的透镜的高度为与刻印的凹凸的深度相同的25μm，能够确认均成形出良好的凹凸模样。
即使在重复的注射模塑成形中，也完全没有因来自树脂的受热多的注射部位的热劣化的剥落、起因于硬度不足等的压模的偏离、厚度变化。这样一来，能够进行5000次～20000次的重复使用。
(实施例2)
使用了背面贯通到金属模的背板的组合金属模，在该组合金属模的模面上形成凹部，将在实施例1中得到的热活性薄膜装配在该凹部上。
接着，以与实施例1相同的条件将在实施例1中得到的薄板部件的背面热压接在该热活性薄膜的表面上。这样一来，以压模面与模面20a为同一平面的方式使薄板部件埋设并粘接在组合金属模的模面上。
在通过与实施例1相同的条件进行注射模塑成形时，能够获得与实施例1同样良好的注射模塑成形品。
这样一来，通过将组合金属模的模面作为本发明的一实施例的金属模部件，确认能够获得同样良好的成形品。
(实施例3)
在实施例1中得到的薄板部件的背面上，经由与实施例1中所用的相同的热活性薄膜粘接有作为加强材料的厚度为2.0mm的不锈钢(SUS304)。粘接条件为与实施例1相同的条件。
这种薄板部件在反面具备加强材料，并厚度较薄，因而在板部件原本是大型的情况下也能够向金属模上安装，操作性良好。
在通过与实施例1相同的条件进行注射模塑成形时，能够得到与实施例1同样良好的注射模塑成形品。
(实施例4)
作为薄板主体，使用了导热率为79.2kcal/m·小时·℃，厚度0.3mm，大小为335mm×230mm的镍制的薄板。在薄板主体的模腔一侧表面排列有间距p为24μm，高度h为8.5μm的两等边透镜状的凹凸图案。
在薄板主体的背面(与模腔相反的面)一侧，经由导热率为0.3kcal/m·小时·℃，厚度0.015mm的巴川制纸公司制的热活性薄膜(商品名为SJ41)，粘接导热率为0.3kcal/m·小时·℃，厚度为0.125mm的聚酰亚胺薄膜(低导热率部件)而与其一体化。
粘接一体化是以第一工序(叠层工序)和第二工序(硬化工序)的两阶段进行的。叠层工序使用叠层辊，加热到110℃，以压力为0.5MPa、送进速度为0.4m/分进行的。该条件是使热活性薄膜为熔融状态并能够充分浸透到被粘接物的表面的凹凸中的条件。
接着，在硬化工序中，通过保持150℃、3小时，能够使热活性薄膜具有充分的耐久性和使聚酰亚胺和薄板主体一体化的粘接剂层。
另一方面，以相当于该薄板部件的厚度的深度通过金属模的分模面进行雕入，将得到的薄板部件安装在该凹部上，使用聚甲基丙烯酸甲酯树脂，通过注射模塑成形法成形出导光板。
此时的简体温度为295℃，成形周期为40秒。转印透镜形状的内压(保压)在200MPa附近，得到的透镜的高度为与刻印的凹凸的深度相同的8.5μm，能够确认均成形出良好的凹凸模样。
即使在重复的注射模塑成形中，也完全没有因来自树脂的受热多的注射部位的热劣化的剥落、起因于硬度不足等的压模的偏离、厚度变化。这样一来，能够进行10000次～50000次的重复使用。
(实施例5)
使用了背面贯通到金属模的背板的组合金属模，在该组合金属模的模面上形成凹部，将在实施例4中得到的热活性薄膜装配在该凹部上。
接着，以与实施例4相同的条件将在实施例4中得到的薄板部件的背面热压接在该热活性薄膜的表面上。这样一来，以压模面与模面20a为同一平面的方式使薄板部件埋设并粘接在组合金属模的模面上。
在通过与实施例4相同的条件进行注射模塑成形时，能够获得与实施例4同样良好的注射模塑成形品。
这样一来，通过将组合金属模的模面作为本发明的一实施例的金属模部件，确认能够获得同样良好的成形品。
(实施例6)
在实施例4中得到的薄板部件的背面上，经由与实施例4中所用的相同的热活性薄膜粘接有作为加强材料的厚度为0.8mm的不锈钢(SUS304)。粘接条件为与实施例4相同的条件。
这种薄板部件在反面具备加强材料，并且厚度较薄，因而在板部件原本是大型的情况下也能够向金属模上安装，操作性良好。
在通过与实施例4相同的条件进行注射模塑成形时，能够得到与实施例4同样良好的注射模塑成形品。
(实施例7)
在实施例4中得到的薄板部件的背面上，经由与实施例4中所用的相同的热活性薄膜粘接有作为加强材料的厚度为0.8mm的不锈钢(SUS304)后，进而经由与实施例4中所用的相同的热活性薄膜粘接与实施例4中所用的相同的厚度、尺寸的反射镜状的镍薄膜。粘接条件为与实施例4相同的条件。
这种薄板部件通过在正反的薄板上使用相同的镍板，粘接后板的翘曲减少，向金属模上的安装性良好。
在通过与实施例4相同的条件进行注射模塑成形时，能够得到与实施例4同样良好的注射模塑成形品。
(实施例8)
将与实施例4所用相同的低导热率部件经由与实施例4所用相同的热活性薄膜粘接在与实施例4所用相同的镍薄板上，之后，通过对背面进行电铸将镍薄板一体化。
虽然这种制作方法例如通过特开2001-071354等是公知的，但根据特开01-071354的制作方法的在低导热率部件的背面直接镀镍的方法中，可知镍与低导热率部件的密接性差，不能够形成镍层。在实施例8中，在通过在低导热率层与通过镀敷形成的镍层之间夹装与实施例4所用相同的热活性薄膜而提高密接性这一点上与特开2001-071354不同。
这种薄板部件由于是以低导热率部件为中心，正反的结构相同，所以能够降低由于热膨胀差所产生的翘曲，向金属模上的安装性良好。
在通过与实施例4相同条件进行注射模塑成形时，能够获得与实施例4同样良好的注射模塑成形品。
根据实施例4，实施例6中使用的巴川制纸公司制的热活性薄膜(商品名SJ41)在高温下气体的发生少，例如与同样作为热活性薄膜的TESA公司制(tesa HAF8402)相比，注射模塑成形时的重复使用时的劣化少，获得了良好的结果。
(对照例1)
使用日东电工的粘接薄膜(商品名：MC2030)以及(商品名：5919P)以取代实施例1中所用的テサ公司制的热活性薄膜，使镍制的薄板与聚酰亚胺薄膜粘接。
在以与实施例1相同的条件进行成形时，在高温注射模塑成形的部位产生了因热劣化导致的粘接剂薄膜的剥落。而且，在成形工序中，确认了压模偏离或污染的发生。而且，所得到的成形品的厚度方向变动大。
这些原因推定是粘接剂薄膜的硬度不足或剪切力不足，这样一来，被认为在粘接薄膜进行的粘接中，即使将薄板主体与隔热薄膜粘接，在持续进行连续成形上也不适当。
(对照例2)
虽然尝试了在薄板主体的背面上旋转涂敷聚酰胺酸溶液的例子，但根据该方法，难以确保作为本发明所必须的低导热率部件的必要厚度。
根据本发明，也能够制造具有大面积的导光板、扩散板，菲涅耳透镜片、双面凸透镜片等透镜片等。即，以往，就菲涅耳透镜片或双面凸透镜片等透镜片等大型的镜片而言，提出了将被加热的平板状的透镜模与树脂板抵接，通过加压而将透镜模表面的凹凸的透镜面转印在树脂膜上的方法，或在透镜模上涂敷紫外线硬化树脂，将树脂板放置在其上并照射紫外线，通过紫外线硬化树脂形成透镜的技术。
但是，转印方法中存在成形的周期长，生产性不高的课题。
根据本发明，由于即使是较大尺寸的光控部件也能够通过注射模塑成形而形成，所以设想生产性能够飞跃提高。
根据本发明，能够提供一种能够更换的金属模部件，即使在长时间的使用时也能够稳定地进行生产。
而且，根据本发明，能够生产性良好地制造出能够以比光盘基板更大尺寸控制光的树脂成形品。
本申请要求2007年12月27日在日本提出的2007-336514号发明专利申请的优先权，在此援用其内容。

Claims (21)

1.一种金属模部件，用于通过采用了金属模的注射模塑成形法制造光控部件，能够在该金属模上拆装，其特征在于，具备：
金属制的薄板主体，其具备模面，并具有0.2mm以上且0.6mm以下的厚度；
低导热率部件，在与前述模面相对置的薄板主体的面上，经由热硬化型的耐热性粘接剂与前述薄板主体一体化地装配，并具有0.1mm以上且0.5mm以下的厚度；
加强材料，在前述低导热率部件的背面上一体化地设置。
2.如权利要求1所述的金属模部件，其特征在于，前述光控部件通过注射模塑成形法制造，所述注射模塑成形法是将加热流动化的树脂材料注射到金属模内的模腔中，使其在该金属模内维持高压并冷却固化或者硬化，然后打开金属模取出成形为薄板状的树脂成形品；
前述光控部件是薄板状的相对置的较大两个面中至少一个面用作射出光的射出面的部件；
前述金属模部件的模面形成模腔的一个面。
3.如权利要求1所述的金属模部件，其特征在于，前述热硬化型的耐热性粘接剂是不生成硬化副生成物的粘接剂。
4.如权利要求1所述的金属模部件，其特征在于，前述低导热率部件具备：厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热性的第一耐热性粘接剂层，厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热层，以及厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热性的第二耐热性粘接剂层。
5.如权利要求4所述的金属模部件，其特征在于，前述第一以及/或者第二耐热性粘接剂是不生成硬化副生成物的粘接剂。
6.如权利要求1所述的金属模部件，其特征在于，前述薄板主体与前述加强材料是由相互的线膨胀率的差为±6(×10-6/℃)以下的不同的材料构成的。
7.如权利要求1所述的金属模部件，其特征在于，形成前述薄板主体的材料是以镍或者铬为主体，形成前述加强材料的材料是不锈钢。
8.如权利要求4所述的金属模部件，其特征在于，形成前述薄板主体的材料是以镍或者铬为主体，形成前述加强材料的材料是不锈钢与形成前述薄板主体的材料的叠层体。
9.如权利要求4所述的金属模部件，其特征在于，形成前述薄板主体的材料是以镍为主体，形成前述加强材料的材料是通过电铸制作的镍。
10.如权利要求4所述的金属模部件，其特征在于，前述第一耐热性粘接剂层、前述低导热层以及前述第二耐热性粘接剂层均采用了形成为薄膜状的层。
11.如权利要求1所述的金属模部件，其特征在于，前述加强材料的厚度在0.5mm以上。
12.如权利要求1所述的金属模部件，其特征在于，前述加强材料的厚度在0.5mm以上且5mm以下的范围内。
13.一种金属模部件的制造方法，所述金属模部件用于通过注射模塑成形法制造光控部件，作为金属模的模腔面而能够拆装，其特征在于，
准备具备模面、厚度在0.2mm以上且0.6mm以下的范围内的金属制的薄板主体，
在作为与前述模面相对置的面的前述薄板主体的背面上装配厚度在0.1mm以上且0.5mm以下的范围内的低导热率部件，
采用薄膜状的粘接剂作为热硬化型的耐热性粘接剂，将前述薄板主体与前述低导热率部件的界面一体化，
在前述低导热率部件的背面上，与前述低导热率部件一体化地装配加强材料，
前述低导热率部件具备：厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热性的第一耐热性粘接剂层，厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热层，以及厚度在10μm以上且200μm以下的范围内的低导热性的第二耐热性粘接剂层，
形成前述薄板主体的材料是以镍为主体，形成前述加强材料的材料是通过电铸制作的镍。
14.一种金属模部件的制造方法，所述金属模部件用于通过注射模塑成形法制造光控部件，作为金属模的模腔面而能够拆装，其特征在于，
准备具备模面、厚度在0.3mm以上且0.6mm以下的范围内的金属制的薄板主体，
在作为与前述模面相对置的面的前述薄板主体的背面上装配厚度在0.1mm以上且0.3mm以下的范围内的低导热率部件，
采用薄膜状的粘接剂作为热硬化型的耐热性粘接剂，将前述薄板主体与前述低导热率部件的界面一体化，
该一体化工序包含经过使前述薄板主体与作为前述低导热层的耐热性薄膜叠层的第一工序和以高于第一工序的温度使其硬化的第二工序的至少两个工序，从而使薄板主体与低导热性薄膜一体化的工序。
15.如权利要求14所述的金属模部件的制造方法，其特征在于，前述金属模部件用于通过注射模塑成形法制造光控部件，作为金属模的模腔面而能够拆装，所述注射模塑成形法是将加热流动化的树脂材料注射到金属模内的模腔中，使其在该金属模内维持高压并冷却固化或者硬化，然后打开金属模取出成形为薄板状的树脂成形品；
前述光控部件是薄板状的相对置的较大两个面中至少一个面用作射出光的射出面的部件。
16.一种光控部件的成形方法，将具有转印开始温度以上温度的热塑性树脂导入由保持在转印开始温度以下温度的金属模构成的模腔部中，模腔部一侧的表面部分的热容量设成在热塑性树脂填充到模腔部中后，被该金属模冷却而下降到转印开始温度以下温度的金属模的表面附近的热塑性树脂再次上升到超过转印开始温度的温度，成形出光控部件，其特征在于，
前述光控部件是薄板状的相对置的较大两个面中至少一个面用作射出光的射出面的部件，
通过进行安装、拆卸更换多个金属模部件而进行注射模塑成形，所述金属模部件是具备形成前述模腔的一个面的模面、厚度在0.3mm以上且0.6mm以下的范围内的金属制的薄板主体，和经由热硬化型的耐热性粘接剂装配在作为与前述模面相对置的面的前述薄板主体的背面上、厚度在0.1mm以上且0.3mm以下的范围内的低导热率部件一体化而构成。
17.如权利要求16所述的光控部件的成形方法，其特征在于，前述光控部件是导光板。
18.如权利要求16所述的光控部件的成形方法，其特征在于，前述光控部件是透镜片。
19.如权利要求16所述的光控部件的成形方法，其特征在于，前述光控部件是光扩散板。
20.如权利要求16所述的光控部件的成形方法，其特征在于，前述光控部件在射出面上形成有凹凸图案，在前述模面上形成有与前述光控部件的射出面相反的凹凸图案。
21.一种金属模部件，用于通过采用了金属模的注射模塑成形法制造光控部件，能够在该金属模上拆装，其特征在于，具备：
金属制的薄板主体，其具备模面，并具有0.3mm以上且0.6mm以下的范围内的厚度；
低导热率部件，在与前述模面相对置的薄板主体的面上，经由热硬化型的耐热性粘接剂与前述薄板主体一体化地装配，并具有0.1mm以上且0.3mm以下的范围内的厚度。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120115617A (ko) * 2011-04-11 2012-10-19 삼성디스플레이 주식회사 스템퍼 및 이의 제조 방법
JP6124023B2 (ja) * 2012-03-30 2017-05-10 コニカミノルタ株式会社 成形用金型及びその製造方法
EP3470202B1 (en) * 2017-10-12 2021-08-18 Essilor International Injection molding with heat/cool cycle for making optical articles with a fresnel surface
CN114603884B (zh) * 2022-02-25 2023-08-25 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种制作车厢复合顶板时确保下模模面光滑的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3686251B2 (ja) * 1997-03-31 2005-08-24 株式会社クラレ 樹脂成形品の成形方法およびその方法に用いる金型

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3011904B2 (ja) * 1997-06-10 2000-02-21 明久 井上 金属ガラスの製造方法および装置
JP2004025647A (ja) * 2002-06-26 2004-01-29 Seiko Epson Corp 入れ子、金型及びこれらの製造方法
JP2005288874A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Mitsubishi Materials Corp 射出成形体の金型装置及び射出成形体の成形方法
KR20070045350A (ko) * 2004-10-28 2007-05-02 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 도광판 및 그 제조 방법
JPWO2007077737A1 (ja) * 2005-12-28 2009-06-11 日本ゼオン株式会社 金型部品および平板成形品
JP2007237445A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 光学部品の射出成形方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3686251B2 (ja) * 1997-03-31 2005-08-24 株式会社クラレ 樹脂成形品の成形方法およびその方法に用いる金型

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