JP2005254818A - Method for molding resin-molded object and mold used for this method - Google Patents

Method for molding resin-molded object and mold used for this method Download PDF

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孝一 割野
Toshiyuki Ito
敏幸 伊藤
Masahiro Suzuki
正大 鈴木
Takao Hosokawa
孝夫 細川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve transferability by reducing the formation incidence of a cooling-solidified layer on the surface of a molten resin injection-packed into a cavity and realize high productivity by diminishing the generation of a weld-mark, a cold resin mark, a flow mark or the like. <P>SOLUTION: In the method for molding a resin molded object, a thermoplastic resin at a temperature above a transfer starting temperature is introduced into a cavity part constituted of a mold maintained at a temperature below the transfer starting temperature. Further, the thermoplastic resin, near the surface of the mold, the temperature of which drops below the transfer starting temperature due to the cooling of the resin by the mold, is injection-molded by the mold whose heat capacity of the surface part of the cavity part side is set so as to allow the thermoplastic resin to again rise to a temperature exceeding the transfer starting temperature after the packing of the thermoplastic resin in the cavity part. In this injection molding, the mold with a thin sheet member 2 having a low coefficient of thermal conductivity member which shows a lower coefficient of thermal conductivity than that of the thin sheet body 1, fitted to the back of the thin sheet body 1 constituting the cavity part, can be used. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、樹脂成形品の成形方法およびその方法に使用される金型に関する。本発明によって表面に微細な凹凸構造を有する樹脂成形品を成形することが有用である。例えば、本発明により、(1)液晶表示装置のバックライト等に使用される導光板、(2)液晶プロジェクションテレビのスクリーン、投影機等に使用されるフレネルレンズシートまたはレンチキュラーレンズシート、集光用のフレネルレンズシートなどのレンズシートなどを成形することができる。   The present invention relates to a method for molding a resin molded product and a mold used in the method. It is useful to mold a resin molded product having a fine concavo-convex structure on the surface according to the present invention. For example, according to the present invention, (1) a light guide plate used for a backlight of a liquid crystal display device, (2) a Fresnel lens sheet or lenticular lens sheet used for a screen of a liquid crystal projection television, a projector, etc. Lens sheets such as Fresnel lens sheets can be molded.

熱可塑性の樹脂を用いた射出成形法により、表面に微細な凹凸構造を有する成形品を成形することが一般的に行われている。そのような成形品として液晶表示装置のバックライトなどに用いられる導光体が挙げられる。   In general, a molded product having a fine concavo-convex structure on the surface is formed by an injection molding method using a thermoplastic resin. An example of such a molded article is a light guide used for a backlight of a liquid crystal display device.

以下に、従来行われている導光板の成形方法について説明する。液晶表示装置のバックライトなどに用いられる照明装置の構成を図7に示す。図7に示すように、該照明装置は、冷陰極管等の光源11と、入射端面12aが光源11の近傍に位置するように配置された導光板12と、導光板12の表面に配置された拡散シート13と、導光板12の拡散シート13とは反対の側に配置された反射シート14とで構成されている。このような構成の照明装置では、光源11からの光が入射端面11aより導光板12内に入射し、導光板12内に入射した光が拡散シート13と反射シート14との面で反射されながら、入射端面12aとは反対の方向へ伝送させる。その間に一部の光が導光板12の表面より導光板12外へ出て拡散シート13を通り、拡散光として照明装置の外部に出ることによって均一な輝度の照明光が得られる。   Hereinafter, a conventional method for forming a light guide plate will be described. FIG. 7 shows a configuration of an illumination device used for a backlight of a liquid crystal display device. As shown in FIG. 7, the illuminating device is disposed on the light source 11 such as a cold cathode tube, the light guide plate 12 disposed so that the incident end face 12 a is positioned in the vicinity of the light source 11, and the surface of the light guide plate 12. The diffusion sheet 13 and the reflection sheet 14 disposed on the side of the light guide plate 12 opposite to the diffusion sheet 13 are configured. In the illuminating device having such a configuration, light from the light source 11 enters the light guide plate 12 from the incident end surface 11a, and the light incident on the light guide plate 12 is reflected by the surfaces of the diffusion sheet 13 and the reflection sheet 14. The light is transmitted in the direction opposite to the incident end face 12a. In the meantime, a part of the light exits from the surface of the light guide plate 12 to the outside of the light guide plate 12, passes through the diffusion sheet 13, and exits the illumination device as diffused light, whereby uniform illumination light is obtained.

従来、上記の照明装置では、均一な拡散光を得るために、導光板の裏面(反射シート14側の面)にドット状等の疎密な分布を有するパターンが印刷されたり、凹凸加工されたり、シボ加工されたり、プリズム状の疎密な分布を有するパターンが加工されたりしている。   Conventionally, in the above illumination device, in order to obtain uniform diffused light, a pattern having a dense distribution such as dots is printed on the back surface (surface on the reflection sheet 14 side) of the light guide plate, or uneven processing is performed, A textured pattern or a prism-like dense distribution is processed.

導光板を射出成形法によって成形する場合、導光板におけるドット状の疎密な分布を有するパターン等の加工は、一般に、所定の領域に所望の凹凸パターンとは逆の凹凸パターンが形成された金型を用いて行われる。   When a light guide plate is formed by injection molding, the processing of a pattern having a dot-like dense distribution on the light guide plate is generally a mold in which a concave / convex pattern opposite to a desired concave / convex pattern is formed in a predetermined region. It is done using.

射出成形法によりキャビティ内に射出充填された溶融樹脂がキャビティ面と接して急激に冷却される際に発生する冷却固化層によって、光記録媒体基板と同様に、導光板に、転写性の低下、異常発光、強度低下、変形、外観不良、フローマークの発生などの問題を生じさせる。   Due to the cooling solidified layer generated when the molten resin injected and filled into the cavity by the injection molding method is rapidly cooled in contact with the cavity surface, the transfer property is reduced to the light guide plate as in the optical recording medium substrate. It causes problems such as abnormal light emission, reduced intensity, deformation, poor appearance, and flow marks.

次に、従来行われているレンズシートの成形方法について説明する。大きな面積を有するフレネルレンズシート、レンチキュラーレンズシートなどのレンズシートを製造する場合、樹脂板に加熱された平板状のレンズ型を当接し、加圧することによってレンズ型表面の凹凸のレンズ面を樹脂型に転写させることが一般的である。しかし、この方法には、成形のサイクルが長く、生産性が高くないという課題が存在する。そこで、最近では、レンズ型に紫外線硬化樹脂を塗布し、この上に樹脂板を載置して紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂によりレンズを形成する技術が開発されている。   Next, a conventional method for forming a lens sheet will be described. When manufacturing a lens sheet such as a Fresnel lens sheet or a lenticular lens sheet having a large area, a heated flat plate mold is brought into contact with the resin plate and pressed to apply the uneven lens surface of the lens mold surface to the resin mold. It is common to transfer it. However, this method has a problem that the molding cycle is long and the productivity is not high. Therefore, recently, a technique has been developed in which an ultraviolet curable resin is applied to a lens mold, a resin plate is placed on the lens mold, and ultraviolet rays are irradiated to form a lens using the ultraviolet curable resin.

一方、比較的サイズが小さいフレネルレンズシート、レンチキュラーレンズシート等は合成樹脂を用いた射出成形法により製造することが行われている。レンズシートを射出成形法によって成形する場合、レンズ面の加工は、一般に、所望のレンズ面の凹凸パターンとは逆の凹凸パターンが形成された金型を用いて行われる。   On the other hand, a relatively small Fresnel lens sheet, lenticular lens sheet, and the like are manufactured by an injection molding method using a synthetic resin. When a lens sheet is molded by an injection molding method, processing of the lens surface is generally performed using a mold in which a concavo-convex pattern opposite to the desired concavo-convex pattern is formed.

射出成形法によりキャビティ内に射出充填された溶融樹脂がキャビティ面と接して急激に冷却される際に発生する冷却固化層によって、レンズシートに、転写性の低下、異常発光、強度低下、変形、外観不良、フローマークの発生などの問題を生じさせる。   Due to the cooling solidified layer that is generated when the molten resin injected and filled into the cavity by the injection molding method comes into contact with the cavity surface and is rapidly cooled, the lens sheet has reduced transferability, abnormal light emission, reduced strength, deformation, It causes problems such as appearance defects and flow marks.

上記の従来の射出成形法において、転写性の低下などの原因となっている冷却固化層の発生を抑えるためには、一般には、溶融樹脂の温度を高くする、充填速度を高くする等の成形条件を変更するという対応、あるいは冷熱サイクル温度調節器を用いて金型温度を制御するという対応などをなすことが考えられる。しかし、この方法では、成形サイクルが延長されることによる樹脂の熱劣化または黄変のために光線透過率が低下することにより、成形時に高温状態にある成形品を強制的に金型から離型させることによって成形品に変形が生じることにより、歩留まりの低下が生じたりするという課題が生じ、対応として充分ではない。   In the above-described conventional injection molding method, in order to suppress the generation of a cooling solidified layer that causes a decrease in transferability, generally molding such as increasing the temperature of the molten resin or increasing the filling speed. It is conceivable to take measures such as changing the conditions or controlling the mold temperature using a cooling / heating cycle temperature controller. However, in this method, the light transmittance decreases due to thermal deterioration or yellowing of the resin due to the extension of the molding cycle, so that the molded product that is in a high temperature state during molding is forcibly released from the mold. As a result, a problem arises in that the yield of the molded product is reduced due to deformation of the molded product, which is not sufficient as a countermeasure.

一方、スタンパの温度むらを小さくするために、特許文献1には、磁石によりスタンパを金型に密着させる技術が開示され、また特許文献2には、粘性のある薄膜によってスタンパを金型に密着させる技術が開示されている。これらの方法では、金型内のスタンパの転写面の全体を均一に冷却させることができ、転写性を均一にすることが可能であるが、充填された樹脂の冷却固化層を小さくすることができず、転写性を向上させることはできない。さらに、特許文献3には、コンパクトディスク等の射出成形に用いるスタンパの裏面に、7×10−2cal/cm・sec・℃以下の熱伝導率を有する物質をコーティングする技術が開示され、特許文献4には、スタンパの裏面に断熱性の金型挿入体を設置し、成形中の熱可塑性材料の初期冷却を遅延化する技術が開示されている。しかし、これらの公報に記載された技術は、射出成形に利用される樹脂の物性とスタンパを含む金型の熱容量との関係についての考慮が不十分であるため、溶融樹脂からスタンパに供給された熱がすぐに金型に逃げてしまい、冷却固化層の発生を抑えることができず、十分な転写性を実現できなかった。 On the other hand, in order to reduce the temperature unevenness of the stamper, Patent Document 1 discloses a technique in which the stamper is brought into close contact with the mold using a magnet, and Patent Document 2 discloses that the stamper is brought into close contact with the mold by a viscous thin film. Techniques for making them disclosed are disclosed. In these methods, the entire transfer surface of the stamper in the mold can be uniformly cooled and the transfer property can be made uniform. However, the cooling and solidification layer of the filled resin can be reduced. The transferability cannot be improved. Furthermore, Patent Document 3 discloses a technique for coating a back surface of a stamper used for injection molding of a compact disk or the like with a material having a thermal conductivity of 7 × 10 −2 cal / cm · sec · ° C. or less. Document 4 discloses a technique for delaying the initial cooling of the thermoplastic material during molding by installing a heat insulating mold insert on the back surface of the stamper. However, the techniques described in these publications are supplied from the molten resin to the stamper because of insufficient consideration of the relationship between the physical properties of the resin used for injection molding and the heat capacity of the mold including the stamper. The heat immediately escaped to the mold, and the generation of the cooled solidified layer could not be suppressed, and sufficient transferability could not be realized.

特開平3−26616号公報JP-A-3-26616 特開平4−224921号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-224921 特開昭62−180541号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-180541 特開平7−178774号公報JP-A-7-178774

本発明の樹脂成形品の成形方法は上記の課題を解決すべくなされたものであり、キャビティ内に射出充填された溶融樹脂表面の冷却固化層の形成を少なくすることによって、転写性を向上させ、ウエルドマーク、コールド樹脂マーク、フローマークなどの発生を低減させ、高い生産性を実現する成形方法を提供することを目的としている。また、本発明の金型は、上記本発明の樹脂成形品の成形方法に用いられるものである。   The molding method of the resin molded product of the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and improves transferability by reducing the formation of a cooling solidified layer on the surface of the molten resin injected and filled in the cavity. An object of the present invention is to provide a molding method that realizes high productivity by reducing the occurrence of weld marks, cold resin marks, flow marks, and the like. Moreover, the metal mold | die of this invention is used for the shaping | molding method of the resin molded product of the said invention.

上記の課題を解決する本発明の樹脂成形品の成形方法は、転写開始温度以上の温度を有する熱可塑性樹脂を、転写開始温度以下の温度に保持された金型で構成されたキャビティ部に導入し、該金型で冷却されて転写開始温度以下の温度に下がった金型の表面近傍の熱可塑性樹脂が、キャビティ部に熱可塑性樹脂が充填された後に、再度、転写開始温度を超える温度に上昇するように、キャビティ部側の表面部分の熱容量が設定された金型を使用して、射出成形することを特徴とする。本明細書において、転写開始温度とは、成形に使用する熱可塑性樹脂の温度と縦弾性係数(貯蔵弾性率)との関係を測定したときに、相遷移領域のグラフの接線とゴム状平坦領域のグラフの接線との交点により求められる温度をいう。   In the molding method of the resin molded product of the present invention that solves the above-described problems, a thermoplastic resin having a temperature equal to or higher than the transfer start temperature is introduced into a cavity portion constituted by a mold that is held at a temperature equal to or lower than the transfer start temperature. Then, after the thermoplastic resin in the vicinity of the mold surface cooled to the temperature below the transfer start temperature after being cooled by the mold is filled with the thermoplastic resin in the cavity, the temperature again exceeds the transfer start temperature. Injection molding is performed using a mold in which the heat capacity of the surface portion on the cavity portion side is set so as to rise. In this specification, the transfer start temperature refers to the tangent to the graph of the phase transition region and the rubbery flat region when the relationship between the temperature of the thermoplastic resin used for molding and the longitudinal elastic modulus (storage modulus) is measured. This is the temperature obtained by the intersection with the tangent of the graph.

本発明によって表面に微細な凹凸構造を有する樹脂成形品を成形することが有用である。例えば、導光板、レンズシートなどを本発明の方法により成形することができる。また、光導波路のパターンを有する光機能製品の基板の成形も本発明により可能である。   It is useful to mold a resin molded product having a fine concavo-convex structure on the surface according to the present invention. For example, a light guide plate, a lens sheet, etc. can be formed by the method of the present invention. Also, the present invention can form a substrate of an optical functional product having an optical waveguide pattern.

上記本発明の樹脂成形品の成形方法では、第1の面がキャビティ部を構成する薄板本体がキャビティ部側に装着され、該第1の面に対向する面である第2の面に、該薄板本体の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する低熱伝導率部材が設けられており、転写開始温度以上の温度を有する熱可塑性樹脂がキャビティ部に導入されたときに、転写開始温度以下の温度を有する金型で冷却されて転写開始温度以下の温度に下がった金型の表面近傍の熱可塑性樹脂が、キャビティ部に熱可塑性樹脂が充填された後に、再度、転写開始温度を超える温度に上昇するように、熱容量が設定された薄板部材がキャビティ部側に装着されたことを特徴とする樹脂成形品の成形金型が用いられる。   In the method for molding a resin molded product according to the present invention, the thin plate body having the first surface constituting the cavity portion is mounted on the cavity portion side, and the second surface, which is the surface facing the first surface, A low thermal conductivity member having a thermal conductivity smaller than that of the thin plate body is provided, and when a thermoplastic resin having a temperature equal to or higher than the transfer start temperature is introduced into the cavity, the transfer start temperature is equal to or lower than the transfer start temperature. After the thermoplastic resin in the vicinity of the mold surface cooled to a temperature lower than the transfer start temperature after being cooled by the mold having the temperature is filled with the thermoplastic resin in the cavity, the temperature again exceeds the transfer start temperature. A molding die for a resin molded product is used in which a thin plate member having a set heat capacity is mounted on the cavity side so as to rise.

射出成形の1サイクルに要する時間を短くするためには、上記樹脂成形品の成形金型として、薄板本体の熱伝導率が30〜100kcal/m・hr・℃の範囲であり、厚さが0.03〜0.6mmの範囲であって、低熱伝導率部材の熱伝導率が0.2〜0.5kcal/m・hr・℃の範囲であり、厚さが0.05〜0.3mmの範囲である薄板部材を備えたものを用いることが好ましい。導光板の成形金型としては、上記の熱伝導率および厚さの低熱伝導率部材を備え、上記の熱伝導率および厚さを有する薄板部材を備えたものが好ましい。また、レンズシートまたは光記録媒体基板の成形金型としては、薄板本体の熱伝導率が30〜100kcal/m・hr・℃の範囲であり、厚さが0.3〜0.6mmの範囲であって、低熱伝導率部材の熱伝導率が0.2〜0.5kcal/m・hr・℃の範囲であり、厚さが0.05〜0.3mmの範囲である薄板部材を備えたものが好ましい。   In order to shorten the time required for one cycle of injection molding, the thermal conductivity of the thin plate body is in the range of 30 to 100 kcal / m · hr · ° C. and the thickness is 0 as the molding die of the resin molded product. The heat conductivity of the low thermal conductivity member is in the range of 0.2 to 0.5 kcal / m · hr · ° C., and the thickness is 0.05 to 0.3 mm. It is preferable to use one having a thin plate member that is within the range. As the molding die for the light guide plate, it is preferable to include a low thermal conductivity member having the above-described thermal conductivity and thickness, and a thin plate member having the above-described thermal conductivity and thickness. Moreover, as a molding die for a lens sheet or an optical recording medium substrate, the thermal conductivity of the thin plate body is in the range of 30 to 100 kcal / m · hr · ° C., and the thickness is in the range of 0.3 to 0.6 mm. A low thermal conductivity member having a thin plate member having a thermal conductivity of 0.2 to 0.5 kcal / m · hr · ° C. and a thickness of 0.05 to 0.3 mm. Is preferred.

本発明によれば、樹脂成形品を高い転写性で成形することができる。したがって、例えば、本発明によって導光板、レンズシートなどを成形すれば、従来の方法では転写が不十分で設計通りの性能が得られなかった場合でも、所望の性能を実現することができる。また、樹脂成形品にウエルドライン等の外観不良が発生しないため、異常発光のない高品質な樹脂成形品が得ることが可能であり、高温度または高湿度の環境での反りがないため、信頼性の高い樹脂成形品を得ることが可能である。また、低い内圧で転写できるため、従来より、小さい成形機で成形することができ、低コスト化することができる。さらに、本発明によって、残留応力による変形が小さい、信頼性の高い基板を得ることができる。   According to the present invention, a resin molded product can be molded with high transferability. Therefore, for example, if a light guide plate, a lens sheet, and the like are molded according to the present invention, the desired performance can be realized even when the conventional method cannot transfer the image as the design is insufficient. In addition, since appearance defects such as weld lines do not occur in resin molded products, it is possible to obtain high-quality resin molded products that do not emit abnormal light, and there is no warping in high temperature or high humidity environments, so it is reliable. It is possible to obtain a highly molded resin molded product. Moreover, since it can transfer with a low internal pressure, it can shape | mold with a smaller molding machine conventionally, and can reduce cost. Furthermore, according to the present invention, it is possible to obtain a highly reliable substrate in which deformation due to residual stress is small.

上記本発明による樹脂成形品の成形金型の断面構造の一例を図1(a)に、その平面構造の一例を図1(b)に示す。この金型は射出成形機に取り付けられて導光板、レンズシートなどの樹脂成形品の射出成形に利用される。本発明による金型1には、1つの主面がキャビティの一部を構成する薄板部材2が装着されている。薄板部材2は、薄板本体3と低熱伝導率部材4とからなり、薄板本体3の1つの主面(第1の面)はキャビティの一部を構成し、上記キャビティの一部を構成する主面とは異なる他の1つの主面(第2の面)に低熱伝導率部材4が設けられている。金型1のバックプレート5は、薄板部材2の厚さに相当する深さだけ彫り込まれており、そこに薄板部材2が装着されている。ここで、「主面」とは、薄板部材を構成する6つの面のうち、大きな面積を有する2つの対向する面のことである。   An example of the cross-sectional structure of the molding die of the resin molded product according to the present invention is shown in FIG. 1A, and an example of the planar structure is shown in FIG. This mold is attached to an injection molding machine and used for injection molding of resin molded products such as a light guide plate and a lens sheet. The metal mold 1 according to the present invention is provided with a thin plate member 2 in which one main surface constitutes a part of a cavity. The thin plate member 2 includes a thin plate main body 3 and a low thermal conductivity member 4, and one main surface (first surface) of the thin plate main body 3 forms a part of the cavity, and the main surface forms a part of the cavity. The low thermal conductivity member 4 is provided on another main surface (second surface) different from the surface. The back plate 5 of the mold 1 is engraved to a depth corresponding to the thickness of the thin plate member 2, and the thin plate member 2 is attached thereto. Here, the “main surface” refers to two opposing surfaces having a large area among the six surfaces constituting the thin plate member.

以下、本発明の樹脂成形品の成形方法により、転写性が向上し、ウエルドマーク、コールド樹脂マーク、フローマークなどの発生が低減される理由について説明する。ここでは、ポリメチルメタクリレート樹脂を使用して導光板を成形する場合を例に説明する。   Hereinafter, the reason why transferability is improved and generation of weld marks, cold resin marks, flow marks, and the like is reduced by the method for molding a resin molded product of the present invention will be described. Here, a case where a light guide plate is formed using polymethyl methacrylate resin will be described as an example.

ポリメチルメタクリレート樹脂(クラレ製パラペットHR−1000LC)の温度と縦弾性係数との関係を測定した結果を図2に示す。図2に示すように、ポリメチルメタクリレート樹脂の温度と縦弾性係数との関係を測定し(曲げモード)、貯蔵弾性率の温度依存性を求めると、グラフの傾きが大きく変わる温度があり、この温度が本明細書でいう転写開始温度である。図2中に示すように、相遷移領域のグラフの接線とゴム状平坦領域のグラフの接線との交点により求められる、ポリメチルメタクリレート樹脂(クラレ製パラペットHR−1000LC)の転写開始温度は128℃である。   The result of having measured the relationship between the temperature of a polymethylmethacrylate resin (Kuraray Parapet HR-1000LC) and a longitudinal elastic modulus is shown in FIG. As shown in FIG. 2, when the relationship between the temperature of the polymethyl methacrylate resin and the longitudinal elastic modulus is measured (bending mode), and the temperature dependence of the storage elastic modulus is obtained, there is a temperature at which the slope of the graph changes greatly. The temperature is the transfer start temperature as used herein. As shown in FIG. 2, the transfer start temperature of the polymethyl methacrylate resin (Kuraray Parapet HR-1000LC) obtained by the intersection of the tangent of the graph of the phase transition region and the tangent of the graph of the rubber-like flat region is 128 ° C. It is.

金型の温度を85℃に設定し、キャビティ内に射出充填されるポリメチルメタクリレート樹脂(図2に示す測定結果を得たもの)の温度を280℃に設定したときの、射出後の時間(秒)とポリメチルメタクリレート樹脂の金型に接する面の温度との関係を、MARC(MARC社製)を用いた非定常熱伝導解析によるシミュレーションにより求めた結果を図3に示す。ここで、図4に示すように、成形物の厚さを3mmとし、金型(炭素鋼製とする。)の厚さを25mmとし、薄板本体(ニッケル製とする。)の厚さを0.3mmとしてシミュレーションしている。薄板本体のニッケルの熱伝導率は、79.2kcal/m・hr・℃である。薄板本体表面に形成された凹凸構造は、高さが13μmであり、ピッチが30μmである。また、充填時間を1.4秒、成形サイクルを60秒とし、冷却水側の熱伝導係数を1.0×10−3cal/mm・sec・℃としている。 The time after injection when the temperature of the mold is set to 85 ° C. and the temperature of the polymethyl methacrylate resin injected into the cavity (the measurement result shown in FIG. 2) is set to 280 ° C. (Second) and the temperature of the surface of the polymethyl methacrylate resin in contact with the mold are shown in FIG. 3 by the result of simulation by unsteady heat conduction analysis using MARC (manufactured by MARC). Here, as shown in FIG. 4, the thickness of the molded product is 3 mm, the thickness of the mold (made of carbon steel) is 25 mm, and the thickness of the thin plate body (made of nickel) is 0. Simulation is performed as 3 mm. The thermal conductivity of nickel in the thin plate body is 79.2 kcal / m · hr · ° C. The uneven structure formed on the surface of the thin plate main body has a height of 13 μm and a pitch of 30 μm. The filling time is 1.4 seconds, the molding cycle is 60 seconds, and the heat conduction coefficient on the cooling water side is 1.0 × 10 −3 cal / mm 2 · sec · ° C.

ここで、図3の(a)は、金型に薄板部材が装着されていない場合のシミュレーション結果であって、転写開始温度以上の温度を有するポリメチルメタクリレート樹脂がキャビティ部に導入されたときに、金型の表面近傍のポリメチルメタクリレート樹脂が転写開始温度以下の温度を有する金型で冷却されて転写開始温度以下の温度に下がり、そのまま転写開始温度を超えることがない。このように金型の表面近傍のポリメチルメタクリレート樹脂が転写開始温度以下になることにより、キャビティ内の樹脂に冷却固化層が形成される。キャビティ内に樹脂が充填された後、保圧工程でキャビティ内の樹脂に圧力が付加され、ポリメチルメタクリレート樹脂に凹凸パターンが転写されて成形品(導光板)が得られる。このとき、金型の表面近傍のポリメチルメタクリレート樹脂に形成された冷却固化層が、内部からの圧力で凹凸パターンに押し込められるため、配向歪み、冷却歪みなどが生じ、ウエルドマーク、コールド樹脂マーク、フローマークなどが発生する。   Here, (a) of FIG. 3 is a simulation result when the thin plate member is not attached to the mold, and when polymethyl methacrylate resin having a temperature equal to or higher than the transfer start temperature is introduced into the cavity portion. The polymethyl methacrylate resin in the vicinity of the surface of the mold is cooled by a mold having a temperature not higher than the transfer start temperature, drops to a temperature not higher than the transfer start temperature, and does not exceed the transfer start temperature as it is. As described above, when the polymethyl methacrylate resin in the vicinity of the surface of the mold falls below the transfer start temperature, a cooling solidified layer is formed on the resin in the cavity. After the resin is filled in the cavity, pressure is applied to the resin in the cavity in the pressure-holding step, and the uneven pattern is transferred to the polymethyl methacrylate resin to obtain a molded product (light guide plate). At this time, since the cooling solidified layer formed on the polymethyl methacrylate resin near the surface of the mold is pushed into the concavo-convex pattern by pressure from the inside, orientation distortion, cooling distortion, etc. occur, and the weld mark, cold resin mark, A flow mark occurs.

一方、図3の(b)および(c)は、本発明の樹脂成形品の成形方法にしたがった場合の射出後の時間(秒)とポリメチルメタクリレート樹脂の金型に接する面の温度との関係をシミュレートした結果を示したものである。図3の(b)は、熱伝導率が79.2kcal/m・hr・℃であり、厚さが0.3mmであるニッケル製の薄板本体の一つの面に、熱伝導率が0.126kcal/m・hr・℃であり、厚さが0.1mmであるポリエチレンテレフタレート製の低熱伝導率部材を取り付け、この薄板部材が装着された金型を使用して、(a)の条件と同じ条件でシミュレーションすることにより射出後の時間(秒)と温度との関係をシミュレートした結果を示している、図3の(c)は、低熱伝導率部材の厚さを0.15mmとする以外は(b)の場合と同じ条件でシミュレーションした結果である。   On the other hand, (b) and (c) of FIG. 3 show the time (seconds) after injection in the case of following the molding method of the resin molded product of the present invention and the temperature of the surface in contact with the polymethyl methacrylate resin mold. The result of simulating the relationship is shown. FIG. 3B shows a thermal conductivity of 0.126 kcal on one surface of a nickel thin plate body having a thermal conductivity of 79.2 kcal / m · hr · ° C. and a thickness of 0.3 mm. / M · hr · ° C., a polyethylene terephthalate low thermal conductivity member having a thickness of 0.1 mm is attached, and the same condition as in (a) is used, using a mold to which this thin plate member is attached. FIG. 3C shows the result of simulating the relationship between the time (seconds) after injection and the temperature by simulating in FIG. 3, except that the thickness of the low thermal conductivity member is 0.15 mm. It is the result of simulating on the same conditions as the case of (b).

図3の(b)および(c)で示すように、本発明の樹脂成形品の成形方法では、転写開始温度以下の温度に保持された金型で構成されたキャビティ部に導入され、該金型で冷却されて、転写開始温度以上の温度から転写開始温度以下の温度に下がった金型の表面近傍の熱可塑性樹脂が、キャビティ部に熱可塑性樹脂が充填された後に、再度、転写開始温度を超える温度に上昇するように、キャビティ部側の表面部分の熱容量が設定された金型を使用する。このような金型を使用して導光板等の成形品を成形すると、射出充填直後に樹脂温度が転写開始温度以下になることにより、金型の表面近傍に冷却固化層が形成されるが、その後、樹脂温度が再び転写開始温度を超えることにより、配向歪み、冷却歪みなどの原因となる冷却固化層が消滅する。この結果、ウエルドマーク、コールド樹脂マーク、フローマークなどの発生が抑えられる。   As shown in FIGS. 3 (b) and 3 (c), in the molding method of the resin molded product of the present invention, the mold is introduced into a cavity portion constituted by a mold held at a temperature not higher than the transfer start temperature. After the thermoplastic resin in the vicinity of the mold surface, which has been cooled by the mold and has fallen from a temperature higher than or equal to the transfer start temperature to a temperature lower than or equal to the transfer start temperature, is filled with the thermoplastic resin in the cavity, the transfer start temperature again. A mold is used in which the heat capacity of the surface portion on the cavity side is set so that the temperature rises above the temperature. When a molded product such as a light guide plate is molded using such a mold, a cooling solidified layer is formed in the vicinity of the mold surface by the resin temperature being equal to or lower than the transfer start temperature immediately after injection filling. Thereafter, when the resin temperature again exceeds the transfer start temperature, the cooling solidified layer that causes orientation strain, cooling strain, and the like disappears. As a result, the occurrence of weld marks, cold resin marks, flow marks, etc. can be suppressed.

ところで、冷却固化層が形成されることを防ぐために、金型のキャビティ部側の表面のみを、赤外線ヒーターなどを用いて輻射熱により加熱する技術がある。しかし、この技術は、冷却固化層の形成を防止することに一応の効果があるが、射出成形の1サイクル毎に金型のキャビティ部側の表面を加熱しなければならず、射出成形の1サイクルに要する時間が長くなるという欠点を有している。   By the way, in order to prevent the cooling and solidifying layer from being formed, there is a technique in which only the surface of the mold on the cavity side is heated by radiant heat using an infrared heater or the like. However, this technique has a temporary effect in preventing the formation of a cooled solidified layer, but the surface on the cavity side of the mold must be heated for each cycle of injection molding. There is a disadvantage that the time required for the cycle becomes long.

これに対し、本発明の樹脂成形品の成形方法で用いられる金型のように、キャビティ部に薄板部材が装着された金型を用いて成形するのであれば、キャビティ内の樹脂の中心部の温度は、薄板部材が装着されていない金型を用いて成形した場合とあまり変化がない。図3に示した、射出後の時間(秒)とポリメチルメタクリレート樹脂の金型に接する面の温度との関係のシミュレーション結果を、時間軸を延ばして求めた結果を図5に示す。図5に示した(d)の曲線はキャビティ内の樹脂の中心部の温度を表しており、薄板部材の有無、その厚さの大小に関わらず、中心部の温度はほぼ同じである。   On the other hand, if molding is performed using a mold in which a thin plate member is attached to the cavity, as in the mold used in the molding method of the resin molded product of the present invention, the central portion of the resin in the cavity The temperature is not much different from the case where molding is performed using a mold not provided with a thin plate member. FIG. 5 shows the simulation results of the relationship between the time (seconds) after injection and the temperature of the surface of the polymethyl methacrylate resin in contact with the mold shown in FIG. 3, obtained by extending the time axis. The curve of (d) shown in FIG. 5 represents the temperature of the central portion of the resin in the cavity, and the temperature of the central portion is substantially the same regardless of the presence or absence of the thin plate member and the thickness thereof.

本発明により導光板を成形しようとする場合、その導光板が、表面に凹凸パターンを有するものであれば、上記薄板部材のキャビティ部を構成する主面には、導光板の表面に形成されるべき凹凸パターンとは逆の凹凸が設けられている。また、成形しようとする導光板が表面にシボ加工を有するものであれば、上記薄板部材のキャビティ部を構成する主面にはシボ加工が施されている。さらに、成形しようとする導光板がドット状等のパターンが印刷されているものであれば、上記薄板部材のキャビティ部を構成する主面は鏡面(平面)のままである。   When the light guide plate is to be molded according to the present invention, if the light guide plate has a concavo-convex pattern on the surface, the main surface constituting the cavity portion of the thin plate member is formed on the surface of the light guide plate. Concave / convex reverse to the concavo-convex pattern is provided. In addition, if the light guide plate to be molded has a textured surface, the surface of the thin plate member constituting the cavity portion is textured. Furthermore, if the light guide plate to be molded is printed with a dot-like pattern, the main surface constituting the cavity portion of the thin plate member remains a mirror surface (plane).

成形すべき導光板が表裏の両面に凹凸パターンまたはシボ加工を有するものであれば、薄板部材を金型のキャビティの両面に設けて成形すれば良い。凹凸パターンまたはシボ加工が導光板の片面のみであれば、キャビティの片面(凹凸パターンまたはシボ加工のある面)に薄板部材を設け、他の面は鏡面のままで良いが、両面に薄板部材を設けても良い(この場合、一方の薄板部材の表面は鏡面である。)。   If the light guide plate to be molded has a concavo-convex pattern or texture on both the front and back surfaces, a thin plate member may be provided on both sides of the mold cavity. If the concavo-convex pattern or texture is only on one side of the light guide plate, a thin plate member may be provided on one side of the cavity (surface with the concavo-convex pattern or texture), and the other surface may remain a mirror surface. You may provide (in this case, the surface of one thin-plate member is a mirror surface).

本発明の樹脂成形品の成形方法により、レンズシートを成形する場合にも、転写性が向上し、ウエルドマーク、コールド樹脂マーク、フローマークなどの発生が低減される。このことは、図6に示すように、成形物の厚さを2mmとし、金型(炭素鋼製とする。)の厚さを25mmとし、薄板本体(ニッケル製とする。)の厚さを0.3mmとし、ポリエチレンテレフタレート製の低熱伝導率部材の厚さを0.1mmとして、上記した導光板の成形方法と同様にシミュレーションした結果により確認された。ここで、金型の温度を85℃に設定し、キャビティ内に射出充填されるポリメチルメタクリレート樹脂は図2に示す測定結果を得たものであり、この温度を280℃に設定する。充填時間を1.4秒、成形サイクルを60秒とし、冷却水側の熱伝導係数を1.0×10−3cal/mm・sec・℃としている。 Even when a lens sheet is molded by the molding method of the resin molded product of the present invention, the transferability is improved, and the occurrence of weld marks, cold resin marks, flow marks, and the like is reduced. As shown in FIG. 6, this means that the thickness of the molded product is 2 mm, the thickness of the mold (made of carbon steel) is 25 mm, and the thickness of the thin plate body (made of nickel). The thickness was set to 0.3 mm, and the thickness of the low thermal conductivity member made of polyethylene terephthalate was set to 0.1 mm. Here, the temperature of the mold is set to 85 ° C., and the polymethyl methacrylate resin injected and filled into the cavity has the measurement result shown in FIG. 2, and this temperature is set to 280 ° C. The filling time is 1.4 seconds, the molding cycle is 60 seconds, and the heat conduction coefficient on the cooling water side is 1.0 × 10 −3 cal / mm 2 · sec · ° C.

本発明によりレンズシートを成形しようとする場合、上記薄板部材のキャビティ部を構成する主面には、レンズシートに形成されるべきレンズの凹凸パターンとは逆の凹凸が設けられている。成形しようとするレンズシートが表裏の両面に凹凸のレンズ面を有するのであれば、図1に示す構造の金型をキャビティの両面に設ければ良い。凹凸のレンズ面がレンズシートの片面のみであれば、図1に示す構造の金型はキャビティの片面のみに設ければ良く、他の面は鏡面のままでも良い。   When the lens sheet is to be molded according to the present invention, the main surface constituting the cavity portion of the thin plate member is provided with irregularities opposite to the irregular pattern of the lens to be formed on the lens sheet. If the lens sheet to be molded has concave and convex lens surfaces on both the front and back surfaces, a mold having the structure shown in FIG. 1 may be provided on both surfaces of the cavity. If the uneven lens surface is only on one side of the lens sheet, the mold having the structure shown in FIG. 1 may be provided only on one side of the cavity, and the other surface may be a mirror surface.

本発明の樹脂成形品の成形方法により、光記録媒体の基板を成形する場合にも、転写性が向上し、ウエルドマーク、コールド樹脂マーク、フローマークなどの発生が低減される。   Even when the substrate of the optical recording medium is molded by the molding method of the resin molded product of the present invention, the transferability is improved and the occurrence of weld marks, cold resin marks, flow marks and the like is reduced.

金型に薄板部材を装着する方法としては、真空吸着する方法、接着剤によって接着する方法、磁石を用いて固定する方法などが挙げられる。   Examples of the method for mounting the thin plate member on the mold include a method of vacuum adsorption, a method of bonding with an adhesive, and a method of fixing using a magnet.

なお、本発明の方法で用いられる熱可塑性樹脂は特に制限がなく、例えば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、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、熱可塑性エラストマー、またはこれらの共重合体等が挙げられる。   The thermoplastic resin used in the method of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include polymethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, thermoplastic elastomer, and copolymers thereof. .

以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。まず、導光板の成形方法の実施例について説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. First, the Example of the shaping | molding method of a light-guide plate is demonstrated.

(実施例1〜2)
薄板本体として、熱伝導率が79.2kcal/m・hr・℃であり、厚さが0.3mmであり、大きさが250mm×220mmであるニッケル製の薄板を使用した。薄板本体のキャビティ側表面には、ピッチが50μmであり、高さが25μmである二等辺プリズム状の凹凸パターンが配列されている。薄板本体のパーティング面(キャビティとは反対の面)側には、熱伝導率が0.3kcal/m・hr・℃であり、厚さが0.1mmであり、大きさが220mm×170mmであるポリイミドフィルム(低熱伝導率部材)が接着されている。また、この薄板部材が装着される金型は金型のパーティング面より、まず、薄板本体であるニッケル製の薄板に相当するように厚さが0.3mm、大きさが250mm×220mmになるように彫り込まれ、さらに、低熱伝導率部材であるポリイミドフィルムに相当するように厚さが0.1mm、大きさが220mm×170mmになるように彫り込まれている。この薄板部材を装着した金型を使用してポリメチルメタクリレート樹脂を使用して表1に示す条件により射出成形法で導光板を成形することができた。
(Examples 1-2)
As the thin plate main body, a nickel thin plate having a thermal conductivity of 79.2 kcal / m · hr · ° C., a thickness of 0.3 mm, and a size of 250 mm × 220 mm was used. On the cavity side surface of the thin plate main body, an isosceles prism-shaped uneven pattern having a pitch of 50 μm and a height of 25 μm is arranged. On the parting surface (surface opposite to the cavity) side of the thin plate body, the thermal conductivity is 0.3 kcal / m · hr · ° C., the thickness is 0.1 mm, and the size is 220 mm × 170 mm. A certain polyimide film (low thermal conductivity member) is bonded. In addition, the mold on which the thin plate member is mounted has a thickness of 0.3 mm and a size of 250 mm × 220 mm so as to correspond to a thin plate made of nickel which is a thin plate body, from the parting surface of the mold. Furthermore, it is engraved so as to have a thickness of 0.1 mm and a size of 220 mm × 170 mm so as to correspond to a polyimide film which is a low thermal conductivity member. A light guide plate could be molded by an injection molding method using a polymethylmethacrylate resin using a mold equipped with this thin plate member under the conditions shown in Table 1.

なお、上記の金型を使用して、シリンダ温度270℃の条件で、プリズム形状が転写される内圧を測定すると38MPaであった。   When the internal pressure at which the prism shape was transferred was measured under the condition of the cylinder temperature of 270 ° C. using the above mold, it was 38 MPa.

(比較例1)
キャビティを構成する部材として、熱伝導率が79.2kcal/m・hr・℃であり、厚さが0.3mmであり、大きさが250mm×220mmであるニッケル製の薄板を使用した(低熱伝導率部材は設けられていない。)。薄板本体のキャビティ側表面には、ピッチが50μmであり、高さが25μmである二等辺プリズム状の凹凸パターンが配列されている。この部材が装着される金型は、大きさが250mm×220mmであり、深さがニッケル板に相当する厚さだけ金型のパーティング面より彫り込まれている。この金型を使用して実施例1〜2と同じポリメチルメタクリレート樹脂を使用して、表1に示す条件により射出成形法で導光板を成形した。
(Comparative Example 1)
As a member constituting the cavity, a nickel thin plate having a thermal conductivity of 79.2 kcal / m · hr · ° C., a thickness of 0.3 mm, and a size of 250 mm × 220 mm was used (low thermal conductivity). The rate member is not provided.) On the cavity side surface of the thin plate main body, an isosceles prism-shaped uneven pattern having a pitch of 50 μm and a height of 25 μm is arranged. The mold on which this member is mounted has a size of 250 mm × 220 mm, and is carved from the parting surface of the mold by a thickness corresponding to a nickel plate. Using this mold, the same polymethyl methacrylate resin as in Examples 1 and 2 was used, and a light guide plate was molded by an injection molding method under the conditions shown in Table 1.

(比較例2)
比較例1と同様の金型を使用して、実施例1および2におけるより、高シリンダ温度、高金型温度で、同じポリメチルメタクリレート樹脂を使用して、表1に示す条件により、射出成形法で導光板を成形した。
(Comparative Example 2)
Using the same mold as in Comparative Example 1, using the same polymethylmethacrylate resin at higher cylinder temperature and higher mold temperature than in Examples 1 and 2, and under the conditions shown in Table 1, injection molding The light guide plate was molded by this method.

(比較例3)
比較例1と同様の金型を使用して、金型温度調節器の媒体温度を保圧までは100℃、冷却中に85℃として、同じポリメチルメタクリレート樹脂を使用して、表1に示す条件により、射出成形法で導光板を成形した。
(Comparative Example 3)
Table 1 shows the same polymethylmethacrylate resin, using the same mold as in Comparative Example 1, setting the medium temperature of the mold temperature controller to 100 ° C. until holding pressure, and 85 ° C. during cooling. Depending on conditions, a light guide plate was formed by injection molding.

Figure 2005254818
Figure 2005254818

上記の各比較例のうち、比較例1では、プリズムの高さが低く転写性が低かった。比較例2および3のようにすると、転写性は向上するが成形サイクルが長くなった。なお、比較例1の金型を使用して、シリンダ温度270℃の条件で、プリズム形状が転写される内圧を測定すると55MPaであった。   Among the comparative examples described above, in Comparative Example 1, the height of the prism was low and the transferability was low. When Comparative Examples 2 and 3 were used, the transferability was improved, but the molding cycle became longer. When the internal pressure at which the prism shape was transferred was measured under the condition of the cylinder temperature of 270 ° C. using the mold of Comparative Example 1, it was 55 MPa.

(実施例3〜9)
薄板本体として、熱伝導率が79.2kcal/m・hr・℃であり、厚さが0.3mmであり、大きさが250mm×220mmであるニッケル製の薄板を使用した。薄板本体のキャビティ側表面には、ピッチが50μmであり、高さが25μmである二等辺プリズム状の凹凸パターンが配列されている。薄板本体のパーティング面(キャビティとは反対の面)側には、熱伝導率が0.3kcal/m・hr・℃であり、大きさが220mm×170mmであるポリイミドフィルム(低熱伝導率部材)が接着されている。ここで、ポリイミドフィルムの厚さを表2に示すように変更した。上記の金型を使用して実施例1〜2と同じポリメチルメタクリレート樹脂を使用して、表2に示す条件により、射出成形法で導光板を成形した。得られた導光板のプリズムの高さの測定、外観観察、環境試験による反り測定をそれぞれ行った。環境試験は導光板を65℃×90%RHの環境で300時間放置して行い、300時間経過後の導光板の反りをチクネスゲージにより測定した。
(Examples 3 to 9)
As the thin plate main body, a nickel thin plate having a thermal conductivity of 79.2 kcal / m · hr · ° C., a thickness of 0.3 mm, and a size of 250 mm × 220 mm was used. On the cavity side surface of the thin plate main body, an isosceles prism-shaped uneven pattern having a pitch of 50 μm and a height of 25 μm is arranged. On the parting surface (surface opposite to the cavity) side of the thin plate body, a polyimide film (low thermal conductivity member) having a thermal conductivity of 0.3 kcal / m · hr · ° C. and a size of 220 mm × 170 mm Is glued. Here, the thickness of the polyimide film was changed as shown in Table 2. Using the same polymethyl methacrylate resin as in Examples 1 and 2 using the above mold, a light guide plate was molded by an injection molding method under the conditions shown in Table 2. The measurement of the height of the prism of the obtained light guide plate, the appearance observation, and the warpage measurement by the environmental test were performed. The environmental test was performed by leaving the light guide plate in an environment of 65 ° C. × 90% RH for 300 hours, and the warpage of the light guide plate after 300 hours was measured with a chikness gauge.

Figure 2005254818
Figure 2005254818

実施例3〜9のように薄板本体の厚さが0.1〜0.6mmであり、低熱伝導率部材の厚さが0.05〜0.3mmである範囲において、プリズムの転写性が高く、ウエルドライン等の外観不良がなく、信頼性の高い成形品が得られた。また、高温度高湿度環境下でも反りがほとんど発生しなかった。   In the range where the thickness of the thin plate body is 0.1 to 0.6 mm as in Examples 3 to 9 and the thickness of the low thermal conductivity member is 0.05 to 0.3 mm, the transferability of the prism is high. There was no appearance defect such as a weld line, and a highly reliable molded product was obtained. Further, even under a high temperature and high humidity environment, almost no warping occurred.

次に、レンズシートの成形方法の実施例について説明する。   Next, an embodiment of a lens sheet molding method will be described.

(実施例10〜11)
薄板本体として、熱伝導率が79.2kcal/m・hr・℃であり、厚さが0.3mmであり、大きさが250mm×220mmであるニッケル製の薄板を使用した。薄板本体のキャビティ側表面には、有効面積が220mm×166mmであり、ピッチが500μmであり、中心部から外周部にかけて25から80μmまで徐々に高さが変化するフレネルレンズパターンが配置されている。薄板本体のパーティング面(キャビティとは反対の面)側には、熱伝導率が0.3kcal/m・hr・℃であり、厚さが0.1mmであり、大きさが220mm×170mmであるポリイミドフィルム(低熱伝導率部材)が接着されている。この薄板部材を装着した金型を使用してポリメチルメタクリレート樹脂を使用して表3に示す条件により射出成形法でレンズシートを成形することができた。
(Examples 10 to 11)
As the thin plate main body, a nickel thin plate having a thermal conductivity of 79.2 kcal / m · hr · ° C., a thickness of 0.3 mm, and a size of 250 mm × 220 mm was used. A Fresnel lens pattern having an effective area of 220 mm × 166 mm, a pitch of 500 μm, and a height that gradually changes from 25 to 80 μm from the center to the outer periphery is disposed on the cavity side surface of the thin plate body. On the parting surface (surface opposite to the cavity) side of the thin plate body, the thermal conductivity is 0.3 kcal / m · hr · ° C., the thickness is 0.1 mm, and the size is 220 mm × 170 mm. A certain polyimide film (low thermal conductivity member) is bonded. A lens sheet was able to be molded by an injection molding method under the conditions shown in Table 3 using a polymethylmethacrylate resin using a mold equipped with this thin plate member.

なお、上記の金型を使用して、シリンダ温度270℃の条件で、フレネルレンズのパターンが転写される内圧を測定すると45MPaであった。   When the internal pressure at which the Fresnel lens pattern was transferred was measured under the condition of the cylinder temperature of 270 ° C. using the above mold, it was 45 MPa.

(比較例4)
キャビティを構成する部材として、熱伝導率が79.2kcal/m・hr・℃であり、厚さが0.3mmであり、大きさが250mm×220mmであるニッケル製の薄板を使用した(低熱伝導率部材は設けられていない。)。薄板本体のキャビティ側表面には、有効面積が220mm×166mmであり、ピッチが500μmであり、中心部から外周部にかけて25から80μmまで徐々に高さが変化するフレネルレンズパターンが配置されている。この部材が装着される金型は、大きさが250mm×220mmであり、深さがニッケル板に相当する厚さだけ金型のパーティング面より彫り込まれている。この金型を使用して実施例10〜11と同じポリメチルメタクリレート樹脂を使用して、表3に示す条件により射出成形法でレンズシートを成形した。
(Comparative Example 4)
As a member constituting the cavity, a nickel thin plate having a thermal conductivity of 79.2 kcal / m · hr · ° C., a thickness of 0.3 mm, and a size of 250 mm × 220 mm was used (low thermal conductivity). The rate member is not provided.) A Fresnel lens pattern having an effective area of 220 mm × 166 mm, a pitch of 500 μm, and a height that gradually changes from 25 to 80 μm from the center to the outer periphery is disposed on the cavity side surface of the thin plate body. The mold on which this member is mounted has a size of 250 mm × 220 mm, and is carved from the parting surface of the mold by a thickness corresponding to a nickel plate. Using this mold, the same polymethyl methacrylate resin as in Examples 10 to 11 was used, and a lens sheet was molded by an injection molding method under the conditions shown in Table 3.

(比較例5)
比較例4と同様の金型を使用して、実施例10および11におけるより、高シリンダ温度、高金型温度で、同じポリメチルメタクリレート樹脂を使用して、表3に示す条件により、射出成形法でレンズシートを成形した。
(Comparative Example 5)
Using the same mold as in Comparative Example 4, using the same polymethylmethacrylate resin at higher cylinder temperature and higher mold temperature than in Examples 10 and 11, and under the conditions shown in Table 3, injection molding A lens sheet was molded by this method.

(比較例6)
比較例4と同様の金型を使用して、金型温度調節器の媒体温度を保圧までは100℃、冷却中に85℃として、同じポリメチルメタクリレート樹脂を使用して、表3に示す条件により、射出成形法でレンズシートを成形した。
(Comparative Example 6)
Using the same mold as in Comparative Example 4, the medium temperature of the mold temperature controller is set to 100 ° C. until holding pressure, and 85 ° C. during cooling. Depending on conditions, a lens sheet was molded by an injection molding method.

Figure 2005254818
Figure 2005254818

上記の各比較例のうち、比較例4では、フレネルレンズのパターンの高さが低く転写性が低かった。比較例5および6のようにすると、転写性は向上するが成形サイクルが長くなった。なお、比較例4の金型を使用して、シリンダ温度270℃の条件で、フレネルレンズのパターンが転写される内圧を測定すると70MPaであった。   Among the above comparative examples, in Comparative Example 4, the Fresnel lens pattern has a low height and low transferability. When Comparative Examples 5 and 6 were used, the transferability was improved, but the molding cycle became longer. The internal pressure at which the Fresnel lens pattern was transferred under the condition of the cylinder temperature of 270 ° C. using the mold of Comparative Example 4 was 70 MPa.

(実施例12〜18)
薄板本体として、熱伝導率が79.2kcal/m・hr・℃であり、厚さが0.3mmであり、大きさが250mm×220mmであるニッケル製の薄板を使用した。薄板本体のキャビティ側表面には、有効面積が220mm×166mmであり、ピッチが500μmであり、中心部から外周部にかけて25から80μmまで徐々に高さが変化するフレネルレンズパターンが配置されている。薄板本体のパーティング面(キャビティとは反対の面)側には、熱伝導率が0.3kcal/m・hr・℃であり、大きさが220mm×170mmであるポリイミドフィルム(低熱伝導率部材)が接着されている。ここで、ポリイミドフィルムの厚さを表4に示すように変更した。上記の金型を使用して実施例10〜11と同じポリメチルメタクリレート樹脂を使用して、表4に示す条件により、射出成形法でレンズシートを成形した。得られたレンズシートのフレネルレンズパターンの高さの測定、外観観察、環境試験による反り測定をそれぞれ行った。環境試験はレンズシートを65℃×90%RHの環境で300時間放置して行い、300時間経過後のレンズシートの反りをチクネスゲージにより測定した。
(Examples 12 to 18)
As the thin plate main body, a nickel thin plate having a thermal conductivity of 79.2 kcal / m · hr · ° C., a thickness of 0.3 mm, and a size of 250 mm × 220 mm was used. A Fresnel lens pattern having an effective area of 220 mm × 166 mm, a pitch of 500 μm, and a height that gradually changes from 25 to 80 μm from the center to the outer periphery is disposed on the cavity side surface of the thin plate body. On the parting surface (surface opposite to the cavity) side of the thin plate body, a polyimide film (low thermal conductivity member) having a thermal conductivity of 0.3 kcal / m · hr · ° C. and a size of 220 mm × 170 mm Is glued. Here, the thickness of the polyimide film was changed as shown in Table 4. Using the same polymethyl methacrylate resin as in Examples 10 to 11 using the above mold, a lens sheet was molded by an injection molding method under the conditions shown in Table 4. Measurement of the height of the Fresnel lens pattern of the obtained lens sheet, appearance observation, and warpage measurement by an environmental test were performed. The environmental test was performed by leaving the lens sheet in an environment of 65 ° C. × 90% RH for 300 hours, and the warpage of the lens sheet after 300 hours passed was measured with a chikness gauge.

Figure 2005254818
Figure 2005254818

実施例12〜18のように薄板本体の厚さが0.1〜0.6mmであり、低熱伝導率部材の厚さが0.1〜0.3mmである範囲において、フレネルレンズのパターンの転写性が高く、ウエルドライン等の外観不良がなく、信頼性の高い成形品が得られた。また、高温度高湿度環境下でも反りがほとんど発生しなかった。   In the range where the thickness of the thin plate body is 0.1 to 0.6 mm and the thickness of the low thermal conductivity member is 0.1 to 0.3 mm as in Examples 12 to 18, the Fresnel lens pattern is transferred. Highly reliable molded products without appearance defects such as weld lines were obtained. Further, even under a high temperature and high humidity environment, almost no warping occurred.

本発明における薄板部材の金型への装着状態を示す図である。It is a figure which shows the mounting state to the metal mold | die of the thin plate member in this invention. ポリメチルメタクリレート樹脂の温度と縦弾性係数との関係を測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the relationship between the temperature of a polymethylmethacrylate resin, and a longitudinal elastic modulus. 射出後の時間(秒)とポリメチルメタクリレート樹脂の金型に接する面の温度との関係を、MARCを用いた非定常熱伝導解析によるシミュレーションにより求めた結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having calculated | required the relationship between the time (second) after injection | emission, and the temperature of the surface which touches the metal mold | die of a polymethylmethacrylate resin by the simulation by unsteady heat conduction analysis using MARC. 図3の結果を得た導光板についてのシミュレーションの条件を示す図である。It is a figure which shows the conditions of the simulation about the light-guide plate which obtained the result of FIG. 図3のシミュレーション結果を時間軸を延ばして表した図である。It is the figure which expressed the simulation result of FIG. 3 extending the time axis. レンズシートについてのシミュレーションの条件を示す図である。It is a figure which shows the conditions of the simulation about a lens sheet. 導光板を用いた照明装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the illuminating device using a light-guide plate.

符号の説明Explanation of symbols

1 金型
2 薄板部材
3 薄板本体
4 低熱伝導率部材
5 バックプレート

1 Mold 2 Thin plate member 3 Thin plate body 4 Low thermal conductivity member 5 Back plate

Claims (8)

転写開始温度以上の温度を有する熱可塑性樹脂を、転写開始温度以下の温度に保持された金型で構成されたキャビティ部に導入し、該金型で冷却されて転写開始温度以下の温度に下がった金型の表面近傍の熱可塑性樹脂が、キャビティ部に熱可塑性樹脂が充填された後に、再度、転写開始温度を超える温度に上昇するように、キャビティ部側の表面部分の熱容量が設定された金型を使用して、射出成形することを特徴とする樹脂成形品の成形方法。 A thermoplastic resin having a temperature equal to or higher than the transfer start temperature is introduced into a cavity formed of a mold held at a temperature equal to or lower than the transfer start temperature, and is cooled by the mold to be lowered to a temperature equal to or lower than the transfer start temperature. The heat capacity of the surface portion on the cavity side was set so that the thermoplastic resin near the surface of the mold was again raised to a temperature exceeding the transfer start temperature after the cavity portion was filled with the thermoplastic resin. A method for molding a resin molded product, which comprises injection molding using a mold. 第1の面がキャビティ部を構成する薄板本体がキャビティ部側に装着されており、該第1の面に対向する面である第2の面に、該薄板本体の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する低熱伝導率部材が設けられている薄板部材が装着された金型を使用する請求項1記載の樹脂成形品の成形方法。 The thin plate main body, the first surface of which forms the cavity portion, is mounted on the cavity portion side, and the second surface, which is the surface facing the first surface, has a heat smaller than the thermal conductivity of the thin plate main body. The method for molding a resin molded product according to claim 1, wherein a mold having a thin plate member provided with a low thermal conductivity member having conductivity is used. 樹脂成形品が導光板である請求項1または2記載の樹脂成形品の成形方法。 The method for molding a resin molded product according to claim 1 or 2, wherein the resin molded product is a light guide plate. 樹脂成形品がレンズシートである請求項1または2記載の樹脂成形品の成形方法。 The method for molding a resin molded product according to claim 1 or 2, wherein the resin molded product is a lens sheet. 第1の面がキャビティ部を構成する薄板本体がキャビティ部側に装着され、該第1の面に対向する面である第2の面に、該薄板本体の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する低熱伝導率部材が設けられており、転写開始温度以上の温度を有する熱可塑性樹脂がキャビティ部に導入されたときに、転写開始温度以下の温度を有する金型で冷却されて転写開始温度以下の温度に下がった金型の表面近傍の熱可塑性樹脂が、キャビティ部に熱可塑性樹脂が充填された後に、再度、転写開始温度を超える温度に上昇するように、熱容量が設定された薄板部材がキャビティ部側に装着されたことを特徴とする樹脂成形品の成形金型。 A thin plate main body having a first surface constituting a cavity portion is mounted on the cavity portion side, and a second surface, which is a surface opposite to the first surface, has a thermal conductivity smaller than that of the thin plate main body. When a thermoplastic resin having a temperature equal to or higher than the transfer start temperature is introduced into the cavity portion, the transfer start temperature is cooled by a mold having a temperature equal to or lower than the transfer start temperature. A thin plate member whose heat capacity is set so that the thermoplastic resin near the surface of the mold, which has been lowered to the following temperature, rises again to a temperature exceeding the transfer start temperature after the cavity portion is filled with the thermoplastic resin. A mold for resin molded products, characterized in that is mounted on the cavity side. 薄板本体の熱伝導率が30〜100kcal/m・hr・℃の範囲であり、厚さが0.3〜0.6mmの範囲であって、低熱伝導率部材の熱伝導率が0.2〜0.5kcal/m・hr・℃の範囲であり、厚さが0.05〜0.3mmの範囲である請求項5記載の樹脂成形品の成形金型。 The thin plate body has a thermal conductivity of 30 to 100 kcal / m · hr · ° C., a thickness of 0.3 to 0.6 mm, and a low thermal conductivity member having a thermal conductivity of 0.2 to The molding die for a resin molded product according to claim 5, which has a thickness in the range of 0.5 kcal / m · hr · ° C and a thickness in the range of 0.05 to 0.3 mm. 樹脂成形品が導光板である請求項5または6記載の樹脂成形品の成形金型。 The molding die for a resin molded product according to claim 5 or 6, wherein the resin molded product is a light guide plate. 樹脂成形品がレンズシートである請求項5または6記載の樹脂成形品の成形金型。

The molding die for a resin molded product according to claim 5 or 6, wherein the resin molded product is a lens sheet.

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