JP3243577B2 - 耐衝撃性フレネルレンズ - Google Patents
耐衝撃性フレネルレンズInfo
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- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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Description
優れたフレネルレンズに関する。 【0002】 【従来の技術】テレビジョンや映画の画像を明室におい
て拡大投影して鑑賞するための装置に透過型スクリーン
が使用されている。透過型スクリーンは、CRTからの
入射光を集光、拡散等を行って進路を調節して画像を鑑
賞できる様にするものであり、この様な透過型スクリー
ンとして従来よりフレネルレンズとレンチキュラーレン
ズよりなるスクリーンが使用されている。 【0003】フレネルレンズは、その表面には多数の溝
が存在するため成形加工上ガラスを使用することは困難
であり、このためポリスチレン、ポリメチルメタクリレ
ート等の透明樹脂が使用されてきた。なかでも、屈折率
の大きいものとしてはポリスチレン製が適している。し
かしポリスチレンは強度が不充分であるという欠点があ
り大型のレンズを製作することは困難であった。この欠
点を改良するために架橋構造のポリスチレンを用いるこ
とが提示されている。例えば特開昭 61-223701号公報に
は、スチレン系単量体を0.4重量分率以上、架橋剤を
0.001から0.3重量分率を重合して得られる合成
樹脂レンズが開示されている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】フレネルレンズは製造
時、輸送時などに、カケ、ワレなどを生じて不良品とな
ることがある。とくに高屈折率のスチレン系樹脂よりな
るフレネルレンズにその問題が発生しやすい。特開昭 6
1-223071号公報の提案は、架橋により耐衝撃性の向上を
ねらった物であるが、実用上の耐衝撃性は満足できると
はいいがたい。本発明は、高屈折率であり、透明性、耐
衝撃性に優れたフレネルレンズを提供するものである。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明は、芳香族ビニル
系単量体60〜99重量%、(メタ)アクリル酸エステ
ル系単量体1〜40重量%、多官能不飽和単量体0〜3
9重量%よりなる単量体混合物100重量部当り、スチ
レン−ジエン系共重合体1〜50重量部を溶存させたも
のを重合して得られる樹脂製の耐衝撃性フレネルレンズ
である。 【0006】本発明における芳香族ビニル系単量体と
は、分子内に芳香族環および、ビニル基もしくはビニリ
デン基を有する化合物であり、具体的には、スチレン、
クロルスチレン、ブロムスチレン、αメチルスチレン、
などのスチレン誘導体や、Nビニルカルバゾール、ビニ
ルチオフェンなどを例示することが出来る。このなかで
好ましくはスチレン誘導体であり、更に好ましくはスチ
レンである。芳香族ビニル系単量体の量は、単量体混合
物中60〜99重量%の範囲であり、好ましくは75〜
95重量%の範囲である。60%未満では屈折率が低く
なり、また99%を超えると耐衝撃性や耐候性が充分で
ない。 【0007】本発明における(メタ)アクリル酸エステ
ル系単量体とは、メタクリル酸又はアクリル酸のエステ
ルのうち単官能のものを言う。具体的には、メタクリル
酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタ
クリル酸エチル、アクリル酸イソブチル、メタアクリル
酸イソブチル、アクリル酸イソプロピル、メタアクリル
酸イソプロピル、アクリル酸t−ブチル、メタアクリル
酸t−ブチル、アクリル酸フェニル、メタアクリル酸フ
ェニル、アクリル酸シクロヘキシル、メタアクリル酸シ
クロヘキシル等の脂肪族、脂環式又は芳香族アルコール
のアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルが例示
される。なかでも脂肪族又は脂環式アルコールのエステ
ルが好ましい。これらの成分は1種でも良いが、2種以
上併用することも可能である。 【0008】(メタ)アクリル酸エステル系単量体の量
は、単量体混合物中1〜40重量%の範囲である。好ま
しくは5〜25重量%である。1%未満では耐候性が低
くなる。また40%をこえると屈折率が低くなり、透明
性も低くなる。 【0009】本発明における多官能不飽和単量体とは、
分子内にビニル基もしくはビニリデン基を2個以上有す
る単量体とのことであり、具体的に例示すればエチレン
グリコールジアクリレート、エチレングリコリコールジ
メタアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレー
ト、ジエチレングリコールジメタアクリレート、トリエ
チレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコ
ールジメタアクリレート、ネオペンチルグリコールジア
クリレート、ネオペンチルグリコールジメタアクリレー
ト、ヘキサンジオールジアクリレート、ヘキサンジオー
ルジメタアクリレート、あるいは、ビスフェノールA又
はビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物の未
満水酸基をアクリル酸又はメタアクリル酸でエステル化
したもの、アリールメタクリレート、ジビニルベンゼン
等を例示することができる。 【0010】多官能不飽和単量体の使用量の範囲は、単
量体混合物中0〜39重量%であり、好ましくは0.0
1〜20重量%である。更に好ましくは0.1〜15重
量%である。多官能不飽和単量体を併用することによっ
て、さらに高い耐衝撃性を得ることが出来、また透明性
も一層向上する。しかし39重量%を越えると、種類に
よっては屈折率が低くなる。 【0011】本発明におけるスチレン−ジエン系共重合
体とは、ジエンとスチレンとの共重合体であり、該共重
合体には、ジエン成分の残存二重結合に水素添加したも
のも含まれる。ジエンとしては例えばブタジエン、イソ
プレン等があげられる。該共重合体中のスチレン成分と
ジエン成分との比率は必要とする特性に応じて各種の物
を使用できるが、スチレン単位の比率が、50重量%を
越え90重量%以下、好ましくは55〜80重量%のも
のである。また共重合の結合様式としてはランダム、ブ
ロック、グラフトなどのいずれの結合様式でも良いが、
なかでも共重合体が好ましい。該ブロック共重合体の中
でもスチレン−ジエン−スチレンのトリブロック共重合
体がより好ましい。また構造としては、直鎖型およびラ
ジアル型がある。 【0012】該スチレン−ジエン共重合体は、単量体混
合物100重量部に対し、1〜50重量部の範囲で用い
る。好ましくは2〜30重量部の範囲である。1重量未
満では耐衝撃性改良効果が充分でない。また50重量部
を超えると得られる重合体の透明性が悪くなる場合があ
り、好ましくない。 【0013】該単量体混合物に該スチレン−ジエン共重
合体を溶存させ、これを塊状重合、なかでも例えばセル
やで重合硬化させて樹脂板を得、それを賦型してフレネ
ルレンズを得る方法がある。或いは、フレネルレンズの
鋳型内で重合硬化させてフレネルレンズを得る方法があ
る。これらの重合は、周知のラジカル重合開始剤あるい
はラジカル重合開始剤と促進剤よりなるいわゆるレドッ
クス系開始剤を用いる方法、紫外線または放射線を照射
する方法など周知の方法によって行なうことが出来る。 【0014】なを該重合の際、必要に応じて着色剤、光
拡散剤、補強剤、充填剤、離型剤、安定剤、紫外線吸収
剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃化剤などをあらかじ
め該単量体類に加えることも可能である。 【0015】該樹脂板を賦型してフレネルレンズとする
には、該樹脂板を所定のフレネルレンズ面を備えた金型
上で押圧することによって得られる。この際の条件とし
ては、温度は100〜250℃、圧力は10〜300kg
/cm2、加熱及び加圧の時間は5〜90分程度である。 【0016】 【発明の効果】本発明によって、従来のものに比べ、高
屈折率でかつ透明性、耐衝撃性に優れたフレネルレンズ
が得られる。 【0017】 【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳細に説
明する。なお文中での平板における物性測定方法は以下
の方法によった。 ・全光線透過率、及びヘイズ:ASTM D−1003
に従い、ヘイズメータによって測定した。 ・アイゾット衝撃値:ASTM D−256に準じ、厚
み3mmのサンプルで測定した。 ・屈折率:ASTM D−542に従い、アッベ屈折率
計により測定した。 【0018】実施例1 スチレン80重量部、メタクリル酸メチル20重量部、
よりなる単量体混合物、スチレン含量約75重量%のス
チレン−ブタジエン系共重合体(トリブロック型)25
重量部を攪拌しつつ溶解した。続いてラジカル重合開始
剤としてベンゾイルパーオキサイド0.6重量部を添加
し溶解して均一な液状組成物を得た。この液状組成物を
ガスケットと2枚のガラス板によって構成された型枠に
注入し、水浴中80℃で5時間、その後空気浴中で12
0℃、1時間重合を行い、透明な樹脂板を得た。この板
の物性を表1に示す。 【0019】次いで、大きさ1200mm×1200mm、
厚み2mmの真鍮板に切削盤を用いて焦点距離1m、ピッ
チ0.5mmのフレネルレンズの逆型形状を形成してなる
金型上に得られその樹脂板を載せ、プレス機を用いて温
度120℃、圧力30kg/cm2、1時間の条件でプレス
し、フレネルレンズを得た。プレス時の割れ、カケは生
じなかった。このフレネルレンズは、レンズとしての光
学性能は充分であった。 【0020】実施例2 スチレン80重量部、メタクリル酸メチル19重量部、
ネオペンチルグリコールジメタクリレート1重量部より
なる単量体混合物に対し、実施例1で用いたのと同じス
チレン−ブタジエン系共重合体25重量部を攪拌しつつ
溶解した。続いてラジカル重合開始剤としてベンゾイル
パーオキサイド0.6重量部を添加し溶解して均一な液
状組成物を得た。この組成物を用い実施例1と同様の方
法で重合を行い、透明な樹脂板を得た。この板の物性を
〔表1〕に示す。 【0021】次いで、実施例1と同様にしてプレスを行
ない、フレネルレンズを得た。プレス時の割れ、カケは
生じなかった。このフレネルレンズは、レンズとしての
光学性能は充分であった。 【0022】比例例1 スチレン80重量部、メタクリル酸メチル20重量部、
ラジカル重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド
0.6重量部を添加し溶解して均一な液状組成物を得
た。この組成物を用い実施例1と同様にして重合を行
い、透明な樹脂板を得た。この板の物性を〔表1〕に示
す。 【0023】次いで、実施例1と同様にしてプレスを行
ない、フレネルレンズを得た。このフレネルレンズは、
レンズとしての光学性能は充分であったが、プレス時に
しばしば割れを生じた。 【0024】 【表1】
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】芳香族ビニル系単量体60〜99重量%、
(メタ)アクリル酸エステル系単量体1〜40重量%、
多官能不飽和単量体0〜39重量%よりなる単量体混合
物100重量部当り、スチレン−ジエン系共重合体1〜
50重量部を溶存させたものを重合して得られる樹脂製
の耐衝撃性フレネルレンズ。 【請求項2】該多官能不飽和単量体の量が、0.01〜
20重量%であることを特徴とする〔請求項1〕のフレ
ネルレンズ。 【請求項3】スチレン−ジエン系共重合体におけるスチ
レン単位の比率が、50重量%を越え90重量%以下で
あることを特徴とする〔請求項1〕のフレネルレンズ。
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