JP4128401B2 - リフレクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、軽量で、剛性および表面平滑性に優れた反射部材用成形品を低コストで提供するためのものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車、鉄道、船舶等の運輸機関に使用されるヘッドランプをはじめ、各種投光器具のリフレクタにあっては、主に金属による板金加工したもの、ガラスや熱硬化性樹脂の成形体に反射膜を蒸着したものが広く用いられている。これらの素材は特性も安定しているが、加工性が悪い、重量が嵩む、高価等の欠点がある。たとえば、これら素材によるリフレクタを自動車などに採用すると、軽量化やリサイクル化といった要望を満足することが困難であった。
これらの素材に代えて、軽量化およびコスト低減のために、熱可塑性樹脂、たとえばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂が一部使用されつつある。しかしＰＰＳは、リサイクルは可能であるものの、原材料コストが嵩みコスト高となる欠点がある。加えて、充填物の量を多くする必要があるため、これらの樹脂では、反射面に金属幕を付与する際に、プライマー処理を施す必要があった。しかも、製品コストが高く、さらには、また重量も比較的重くなってしまうという問題点もあった。
【０００３】
また、比重の軽い熱可塑性樹脂では、耐熱性および剛性が不足し、線膨張係数も不適当である等の理由によりリフレクタの要求性能を全て満たすことはできないことがあった。
さらにまた、熱可塑性樹脂を使用したリフレクタとしては、たとえば以下のような提案が行われている。
(1)特開２００１−１８４９１５号公報
少なくとも、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）と、合成炭酸カルシウムウィスカと、合成炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）と、を含む組成からなる基体を備えたランプ反射鏡。
(2)特開２０００−２０４２３１号公報
ポリカーボネート樹脂などの熱可塑性樹脂（ａ）と液晶性ポリエステル（ｂ）とで構成された成形体であって、前記液晶性ポリエステル（ｂ）が平均アスペクト比６以上の繊維状に分散している反射部材用成形体。
(3)特開平１１−１６２２１０号公報
ダイスライド射出成形法によって一体に成形されたレンズとランプハウジングとを備えることを特徴とする車両用ランプであり、上記ランプハウジングの外表面の所要個所に反射膜が設けられ、レンズ及び上記ランプハウジングがポリカーボネート又はアクリル樹脂により構成される。
【０００４】
またリフレクタ用材料として使用される熱可塑性樹脂として、以下のものも知られている。
(4)特開平１０−２３７３０２号公報
（Ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂１００重量部、（Ｂ）平均粒径３μｍ以下の炭酸カルシウム５０〜４００重量部および（Ｃ）平均アスペクト比：Ｌ（繊維長）／Ｄ（繊維径）＝５／１〜１５／１のワラステナイト繊維１０〜２００重量部を配合してなるランプリフレクタ部品用樹脂組成物。（Ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂１００重量部、（Ｂ）炭酸カルシウム５０〜４００重量部および（Ｃ）ワラステナイト繊維１０〜２００重量部を配合してなる樹脂組成物であって、組成物中の炭酸カルシウム（Ｂ）の平均粒径が３μｍ以下であって、かつ組成物中のワラステナイト繊維（Ｃ）の平均アスペクト比：Ｌ（繊維長）／Ｄ（繊維径）が２／１〜１０／１であるランプリフレクタ部品用樹脂組成物。
(5)特開平７−１９２５０３号公報
（Ａ）ポリフェニレンエーテル系樹脂またはこれとスチレン系樹脂 １０〜８０重量部および（Ｂ）ポリアミド系樹脂 ９０〜２０重量部を含む樹脂組成物であって、（Ｂ）ポリアミド系樹脂が、脂肪族線状ジアミンと、脂肪族線状ジカルボン酸および芳香族ジカルボン酸との縮合によって得られる重合体であるところの樹脂組成物の成形体を基体とするランプリフレクタ。
(6)特開平７−１８８５５５号公報
（Ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂２０〜７０重量％、（Ｂ）ウィスカー状ホウ酸アルミニウム強化材１〜２０重量％および（Ｃ）非繊維状無機充填材２９〜７９重量％からなる混合物を溶融混練することにより得ることを特徴とする樹脂組成物から得られたランプリフレクタ。
(7)特開平７−５３８６６号公報
（Ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂２０〜４５重量％、（Ｂ）ガラス転移点が１２０℃以上の非晶性環状オレフィンコポリマ５〜３０重量％、（Ｃ）繊維径７μｍ以下の細径ガラス繊維０〜１５重量％および（Ｄ）非繊維状無機充填材２５〜７５重量％からなる混合物を溶融混練することにより得ることを特徴とする樹脂組成物から成形されたランプリフレクタ。
(8)特開平７−５３８６５号公報
（Ａ）ポリフェニレンスルフィド樹脂２０〜４５重量％、（Ｂ）ポリフェニレンオキシド５〜３０重量％、（Ｃ）繊維径７μｍ以下の細径ガラス繊維０〜１５重量％および（Ｄ）非繊維状無機充填材２５〜７５重量％からなる混合物を溶融混練することにより得た樹脂組成物を射出成形からなるランプリフレクタ。
(9)特開平５−３２０５０６号公報
ポリアリ−レンレンスルフィド樹脂（Ａ）とポリアリ−レンエ−テル系樹脂（Ｂ）とを含有してなる樹脂組成物を成形し、該成形品の反射面となる面に金属膜を設けることを特徴とするランプリフレクタ。
(10)特表２０００−５０３１４１号公報
縮合反応によって硬化される熱硬化性ポリマ−を基剤とする成形材料の射出成形又はトランスファ−成形によって製造される、レフレクターブランク。
(11)特表平１１−５０２０３８号公報
不飽和ポリエステル樹脂を基材とする反射材において、未加工体の表面が０．１μｍ未満の平均表面粗さを有することを特徴とする、不飽和ポリエステル樹脂を基材とする反射材。
【０００５】
以上のようなリフレクタは、剛性を付与するためガラス繊維などの繊維状充填剤で補強されている。しかしながら、このように繊維状充填剤で補強されたものでは、反射用の金属膜を形成する際に煩雑な処理が必要となり、反射面の表面の平滑性が必ずしも満足しうるものではないという問題点もあった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、軽量で、剛性および表面平滑性に優れた反射部材用成形品を低コストで提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような従来技術にともなう問題点を解消すべく鋭意検討した結果、
反射面に使用される樹脂として、ガラス繊維または無機フィラーが含まれていないかあるいは特定量以下の少量で含まれているポリエーテルイミド系樹脂を使用すれば、軽量で、剛性および表面平滑性に優れた反射部材用成形品を低コストで得ることができることを見いだした。そして、この反射面を支持する部材として、充填物によって強化された熱可塑性樹脂を用いることによって、プライマー処理を施すことなく反射面が付与でき、かつ、光源点灯時の寸法変化にも容易に対処可能であり、支持強度が上がることが可能となることを見いだした。
【０００８】
すなわち、本発明に係るリフレクタは、
光源から発せられた光を反射する反射面が、0〜10重量部のガラス繊維もしくは無機フィラーを含むポリエーテルイミド系樹脂から構成されてなり、かつ
該反射面の裏側に支持部材が一体成形されてなることを特徴としている。
該支持部材が、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファィド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂-スチレン系樹脂-ポリアミド系樹脂混合樹脂、または、ポリカーボネート系樹脂から成る群から選ばれる少なくとも１種の樹脂であり、かつ、10〜60重量部のガラス繊維もしくは無機フィラーを含み、さらに、反射面を構成するポリカーボネートエーテルイミド系樹脂と一色または同時成形されたものであることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係るリフレクタの構造を示す概略斜視図である。
本実施例によるリフレクタ１は、照明灯を対象とするもので、開口半球状の反射面２と、それを支持する支持部材３とから構成され、開口部からみて再深部に光源載置用の円形孔４が形成されている。
【００１０】
本発明では、光源から発せられた光を反射する反射面が、0〜10重量部のガラス繊維もしくは無機フィラーを含むポリエーテルイミド系樹脂から構成されてなる。
ガラス繊維としては、公知のものを特に制限無く使用することが可能であり、長繊維であっても、短繊維であってもよい。たとえば、日本電気硝子(株)社製の Glass Chopped Strand ECS03T-785G (商品名)(平均繊維長: 3 mm, 平均繊維径:
9.5μm, 平均アスペクト比: 306)などが使用される。
【００１１】
また無機充填剤として、プラスチック用充填剤として公知のものを特に制限無く使用することが可能であり、シリカ、チタニア、セリア、マグネシア、炭酸カルシウム、硫酸亜鉛、亜鉛華、アルミナ、ジルコニア等が挙げられる。これらの形状は特に制限されるものではなく、球状、角状、無定形状、ウィスカー状などのいずれであってもよい。
【００１２】
ポリエーテルイミド系樹脂としては公知のものを特に制限無く使用することが可能であり、たとえば特開平５−３２８９３号公報、特開平５−１６３４３３号公報に開示された樹脂を使用することができる。
このようなポリエーテルイミド樹脂１００重量部中に、前記、ガラス繊維および無機充填剤の量（両方、加えるときは、合計量）が０〜１０重量部、好ましくは０〜７重量部、さらに好ましくは０〜５重量部の範囲で含まれていることが望ましい。
【００１３】
本発明では、支持部材３が、上記以外の樹脂材料から構成されている。このような支持部材を構成する材料としては、耐熱性が高く、強度が高く、かつ、反射面を構成するポリエーテルイミド系樹脂との密着性の高いものが好適である。また、支持部材は、実質的に反射面に露出することがないので、表面が平滑である必要はなく、このため、ガラス繊維、または無機フィラーを多量に含むものであってもよい。
【００１４】
本発明では支持部材が、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファィド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂-スチレン系樹脂-ポリアミド系樹脂混合樹脂、または、ポリカーボネート系樹脂から成る群から選ばれる少なくとも１種の樹脂から構成され、前記樹脂１００重量部に対して、１０〜６０重量部、好ましくは１０〜４０重量部、さらに好ましくは２０〜３５重量部のガラス繊維もしくは無機フィラーを含むものが好ましい。
【００１５】
支持部材は、反射面を含む部材の骨格を、破損しないように充填物によって強化された熱可塑性樹脂で支えるように設計されたものであればよい。
たとえば図１に示されるように、反射面を含む部材の骨格を、充填物によって強化された支持部材で包み込むよう成形されたものであってもよい。なお支持部材には、レンズなどと接着させる留め具が設けられていてもよい。
【００１６】
本発明では、反射面を構成する部材の裏側に支持部材が一体成形されてなる。この二つの部材は通常の射出成形機もしくは二色成形機を用いることによって成形される。
具体的には、
支持部材を成形した後に金型から離型することなく、反射面を構成するポリエーテルイミド系樹脂を続けて成形して反射面を形成したものであるか、
支持部材を別途成形しておいて、これをインサートとして金型内に設置し、反射面を構成するポリエーテルイミド系樹脂を成形して反射面を形成したものであるか、もしくは、
反射面および支持部材が同時成形されたものである。
【００１７】
支持部材は、反射面裏面の凹部（図１中５）に嵌合され、反射面２は支持部材３に固定される。
また、支持部材と反射面とは一体成形されているので、光源載置する円孔部裏面（図１中６）の接合部でも固定されている。
反射面を構成する樹脂材料と支持部材を構成する樹脂材料とでは、成形時の収縮量が異なるため、円孔部裏面の６の接合部において若干の密着低下が生じることがある。この場合、接合部を拡大した図２に示すように、成形体の中心軸に対して、水平面を０°としたとき、水平面に対する支持部材の接合面の角度が±60°以下とすると、接合面の接触面積が大きくなり、接合強度を大きくすることができるとともに、反射面構成部材と支持部材との間の熱および応力の伝達を最小限にすることができる。
【００１８】
こうして形成された、反射面は、平滑性が高いので、従来のようなプライマー処理をすることなく、金属膜（反射膜）を形成することができる。
金属膜としては、金、銀、白金、銅、ニッケル、鉄、コバルト、タングステン、モリブデン、タンタル、クロム、インジウム、マンガン、チタン、もしくは、パラジウム、などが挙げられる。
【００１９】
なお、反射面の形状は図１の如く、半球状であってもよく、また半楕円球状であっても、円錐状であっても、角柱状であっても、角錐状であっても、円筒状であっても、リフレクタとして公知の形状であれば特に制限されない。
また支持部材には、フランジ部が設けられていたり、ねじ式の嵌合部が設けられていてもよい。
【００２０】
このようなリフレクタは、光源を中央孔部に載置し、ポリカーボネートなどのカバーレンズを取り付けて使用に供せられる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、十分に平滑で良好な反射面が得られ、金属膜を付与する際に、プライマー処理を施す必要が無く、また支持部材が、剛性に優れた材料で形成されているので、強度も高く、経済性に優れた反射部材用成形品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリフレクタの一実施例を示す概略斜視図を示す。
【図２】二種類の部材間の接合部の拡大断面図を示す。
【符号の説明】
１・・・リフレクタ
２・・・反射面
３・・・支持部材
４・・・光源載置用円形孔
５・・・反射面裏面の凹部
６・・・円孔部裏面の接合部

Claims (2)

1. 光源から発せられた光を反射する反射面が、０〜７重量部のガラス繊維もしくは無機フィラーを含むポリエーテルイミド系樹脂から構成されてなり、かつ該反射面の裏側に支持部材が一体成形されてなるリフレクタの製造方法であって、
   支持部材を射出成形した後に金型から離型することなく、反射面を構成するポリエーテルイミド系樹脂を続けて射出成形して反射面を形成するリフレクタの製造方法であり、
   支持部材が、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファィド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂-スチレン系樹脂−ポリアミド系樹脂混合樹脂、および、ポリ
   カーボネート系樹脂から成る群から選ばれる少なくとも１種の樹脂であり、かつ、１０〜６０重量部のガラス繊維もしくは無機フィラーを含む樹脂組成物からなるものであることを特徴とするリフレクタの製造方法。
2. 前記支持部材と前記反射面とは光源載置する円孔部裏面で接合され、その接合面の角度が、成形体の中心軸に対して水平面を０°としたとき、水平面に対して、６０°以下であることを特徴とする請求項１に記載のリフレクタの製造方法。

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