JP6511941B2 - 樹脂光学成形体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂光学成形体及びその製造方法に関し、より詳細には被インサート物を金型内に配置して液状化した熱可塑性樹脂を射出成型することによって被インサート物と熱可塑性樹脂とを接合一体化した樹脂光学成形体及びその製造方法に関する。

インサート成形は、一般に被インサート物を固定金型に配置した上で、固定金型及び可動金型をパーティングライン面で合わせて型締めすることでキャビティを形成し、当該キャビティ内に溶融樹脂を注入することで、被インサート物と溶融樹脂とを一体化する。

特許文献１には、インサート成形に関する従来技術が開示されている。特許文献１では、金型内の繊維強化樹脂Ａに対して液状化樹脂Ｂを供給することで繊維強化樹脂Ａをインサート成形している。繊維強化樹脂Ａの液状化樹脂Ｂに接触する側面は、互いに異なる角度で凹型に傾斜する２つの傾斜面を有している。この２つの傾斜面は、一方の傾斜面の傾斜角が他方の傾斜面の傾斜角よりはるかに大きな角度である。このような２つの傾斜面を形成することにより、繊維強化樹脂Ａの側面に樹脂Ｂを流し込みやすくなり、繊維強化樹脂Ａと樹脂Ｂとの接着性を高めることができる。

特開２０１３−６３８９号公報

しかしながら、上記特許文献１のインサート成形では、繊維強化樹脂Ａと樹脂Ｂとの間に気泡が混入しやすかった。図１５（ａ）〜（ｄ）は、インサート成形時に気泡が混入されるメカニズムを説明する模式図である。ただし、気泡の混入をわかりやすくするために被インサート物の側面は傾斜面とされていない。また図１５中の点線は金型１３のキャビティを意味している。金型１３内の被インサート物１１に対して液状樹脂１２を注入すると、図１５（ａ）〜（ｄ）のように液状樹脂１２が金型１３内を拡散することになるが、この拡散時に金型内の空気が被インサート物１１と液状樹脂との接触面に押し込まれて、最終的に被インサート物１１と液状樹脂１２との界面に気泡１５が形成されやすかった。図１６は、従来のインサート成形で作製したインサート成形体の下面図である。従来のインサート成形では、図１６に示されるように、被インサート物１１と液状樹脂１２との界面に気泡１５が形成されるため、特許文献１のインサート成形方法を用いて、例えば光学素子のように透過性を有する樹脂光学成形体をインサート成形する場合、当該気泡が樹脂光学成形体の光学機能を低下させることがあった。

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、光学機能が優れた樹脂光学成形体及びその製造方法を提供することである。

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる樹脂光学成形体の製造方法は、載置面とのなす角が鋭角である傾斜面を有する被インサート物に対し、液状化した熱可塑性樹脂（以下、「液状樹脂」とも記す）を射出成形することによって前記被インサート物と前記液状樹脂とを接合一体化した樹脂光学成形体の製造方法であって、金型内に前記被インサート物を配置する工程と、前記被インサート物の傾斜面の先端から傾斜面を上るように前記金型内に前記液状樹脂を注入する工程と、を含むことを特徴とする。

上記のように被インサート物の傾斜面に対して液状樹脂を注入することにより、液状樹脂が被インサート物と接触するときに液状樹脂が滑らかに傾斜面を上るように金型内で拡散するため、被インサート物と液状樹脂との間に気泡が混入されにくくなる。また、金型の表面と被インサート物の傾斜面とが滑らかに繋がっていることにより、液状樹脂が金型内の空気を金型の奥側に押しのけやすくなるため、被インサート物と液状樹脂との間に気泡が混入されにくい。上記の構成により光学機能に優れた樹脂光学成形体を製造することができる。

被インサート物の傾斜面が湾曲している湾曲面であってもよい。傾斜面が湾曲していることにより、液状樹脂が金型内の空気を金型の奥側に押しのけやすくなるため、被インサート物と液状樹脂との間に気泡が混入されにくくなり、光学機能に優れた樹脂光学成形体を作製することができる。

液状樹脂は、前記被インサート物を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも３０℃以上高い温度で流入されることが好ましい。この温度で液状樹脂を被インサート物に流入することにより、被インサート物の傾斜面の先端が液状樹脂に溶け出して液状樹脂に一体化されるため、被インサート物と液状樹脂との界面を見えにくくすることができる。これにより樹脂光学成形体の光学機能を向上させることができる。

被インサート物を構成する熱可塑性樹脂及び液状樹脂は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリイソブチレン、エチレンプロピレン重合体、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリシアノアクリレート、ポリビニルエーテル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルイミダゾール、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ブタジエン−スチレンゴム、ブタジエン−アクリロニトリルゴム、ポリクロロプレン、ポリアセタール、エチレンプロピレンジエンゴム、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン及びポリエチリデンノルボルネンからなる群より選択される１種以上を含むことが好ましい。上記の熱可塑性樹脂は、光束を通過又は反射させる機能を有するため、光学機能に優れた樹脂光学成形体を作製することができる。

本発明は、載置面とのなす角が鋭角である傾斜面を有する被インサート物に対し、液状樹脂を射出成形することによって前記被インサート物と液状樹脂とを接合一体化した樹脂光学成形体でもあり、前記被インサート物の傾斜面の先端が前記熱可塑性樹脂に溶融して一体化されていることを特徴とする。このように一体化されていることにより、被インサート物と熱可塑性樹脂との界面が見えにくく、光学機能に優れた樹脂光学成形体を得ることができる。

上記樹脂光学成形体の上面は、所定の光束を通過又は反射させて機能させる光学機能面である。上記被インサート物の傾斜面に対して液状樹脂を注入することにより形成される光学機能面は、光束を通過又は反射させる性能に優れていることから、特に光学素子に有効に用いられる。

上記樹脂光学成形体の上面において、前記液状化した熱可塑性樹脂を注入する側と反対側の端部は、所定の光束を通過又は反射させて機能させる光学機能面の領域の外部分である。上記被インサート物の傾斜面に対して液状樹脂を注入すると、樹脂光学成形体における液状樹脂を注入する側と反対側の端部に気泡が混入されることがあるが、この部分は光学機能面の領域の外部分であるため、樹脂光学成形体の光学機能面が損なわれない。
本発明の他の態様にかかる樹脂光学成形体の製造方法は、載置面とのなす角が鋭角である傾斜面を有する被インサート物に対し、液状化した熱可塑性樹脂を射出成形することによって前記被インサート物と前記熱可塑性樹脂とを接合一体化した樹脂光学成形体の製造方法であって、金型内に前記被インサート物を配置する工程と、前記被インサート物の傾斜面の先端から傾斜面を上るように前記金型内に前記液状化した熱可塑性樹脂を注入する工程と、を含み、前記被インサート物の傾斜面は、前記先端を有する下側傾斜面、および、前記下側傾斜面よりも傾斜角度が急角度である上側傾斜面の２種の傾斜面によって構成される。
本発明のさらに他の態様にかかる樹脂光学成形体は、載置面とのなす角が鋭角である傾斜面を有する被インサート物に対し、液状化した熱可塑性樹脂を射出成形することによって前記被インサート物と前記熱可塑性樹脂とを接合一体化した樹脂光学成形体であって、前記被インサート物の傾斜面の先端が前記熱可塑性樹脂に溶融して一体化されており、前記被インサート物の傾斜面は、前記先端を有する下側傾斜面、および、前記下側傾斜面よりも傾斜角度が急角度である上側傾斜面の２種の傾斜面によって構成される。
前記被インサート物の傾斜面を上に向けた状態で、前記樹脂光学成形体の上面は、所定の光束を通過又は反射させて機能させる光学機能面である。
前記被インサート物の傾斜面を上に向けた状態で、前記樹脂光学成形体の上面において、前記液状化した熱可塑性樹脂を注入する側と反対側の端部は、所定の光束を通過又は反射させて機能させる光学機能面の領域の外部分である。

本発明の製造方法によれば、光学機能に優れた樹脂光学成形体を作製できる。

実施形態１の製造方法で作製した樹脂光学成形体の斜視図である。 実施形態１において、金型内に被インサート物を配置した後の状態を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は注入口から金型に液状樹脂を注入する過程を順に示す模式的な断面図である。 実施形態１の製造方法で作製した樹脂光学成形体の上面図である。 実施形態２の製造方法で作製した樹脂光学成形体の斜視図である。 実施形態２の製造方法で作製した樹脂光学成形体の上面図である。 実施形態３の製造方法で作製した樹脂光学成形体の斜視図である。 実施形態３の製造方法で作製した樹脂光学成形体の上面図である。 実施形態４の製造方法で作製した樹脂光学成形体の斜視図である。 実施形態４の製造方法で作製した樹脂光学成形体の上面図である。 実施形態５の製造方法で作製した樹脂光学成形体の斜視図である。 実施形態５の製造方法で作製した樹脂光学成形体の上面図である。 実施形態６の製造方法で作製した樹脂光学成形体の斜視図である。 実施形態６の製造方法で作製した樹脂光学成形体の上面図である。 （ａ）〜（ｄ）は従来のインサート成形時に気泡が混入される過程を示す模式的な断面図である。 従来のインサート成形で作製したインサート成形体の下面図である。

以下、本発明にかかる実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を適宜省略する。

（実施形態１）
本実施形態の樹脂光学成形体１０は、自動車、航空機、船舶等の輸送機器の各種表示パネル、土木建築の透過性を有する構造部材・準構造部材、光学素子等に用いられる。図１は、実施形態１の製造方法で作製した樹脂光学成形体の構成を示す斜視図である。

樹脂光学組成物１０を光学素子に用いる場合、樹脂光学組成物１０の上面及び下面が光学機能面となる。光学機能面とは、外部から樹脂光学成形体１０に光束を入射させたときに、当該光束が透過、屈折又は反射する性質を示す面を意味する。光学機能面に気泡が混入すると、光学機能面に期待される光学特性が損なわれるため、本実施形態では、光学機能面に気泡が混入されにくいようにしている。

樹脂光学成形体１０は、図１に示すように、載置面とのなす角が鋭角である傾斜面１ａを有する被インサート物１に対して液状樹脂２を注入することによって被インサート物１をインサート成形している。当該インサート成形によって被インサート物１と液状樹脂２とが接合一体化されている。

被インサート物１は、載置面とのなす角が鋭角である傾斜面１ａを有する熱可塑性樹脂からなる。また「載置面とのなす角が鋭角」とは、上記被インサート物１の底面と傾斜面１ａとのなす角度が鋭角であることを意味するが、後述する実施形態５のように傾斜面１ａが湾曲している場合には、傾斜面１ａの先端における接平面と被インサート物１の底面とのなす角度が鋭角であることを意味するものとする。載置面（図１の場合、被インサート物１の底面）と傾斜面とによって形成される鋭角は７０°以下が好ましく、より好ましくは５０°以下、さらに好ましくは３０°以下である。当該鋭角の角度が小さいほど先端部分の熱容量が小さくなるため液状樹脂２に被インサート物１の先端が溶融しやすくなり、被インサート物１と液状樹脂２とを一体化しやすくなる。

被インサート物１は、透光性を有する熱可塑性樹脂からなり、好ましくは、１．４５以上１．６５以下の屈折率の熱可塑性樹脂からなる。当該熱可塑性樹脂は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリイソブチレン、エチレンプロピレン重合体、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリシアノアクリレート、ポリビニルエーテル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルイミダゾール、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ブタジエン−スチレンゴム、ブタジエン−アクリロニトリルゴム、ポリクロロプレン、ポリアセタール、エチレンプロピレンジエンゴム、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、シリコン樹脂、シリコンゴム、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン及びポリエチリデンノルボルネンからなる群より選択される１種以上を含む。このような熱可塑性樹脂は、透光性に優れるため、光学機能に優れた樹脂光学成形体を作製しやすい。

液状樹脂２は、液状の状態で金型３内に導入されることで、被インサート物１がインサート成形される。液状樹脂２は、上記被インサート物１を構成する熱可塑性樹脂で挙げた熱可塑性樹脂と同様のものを用いることができる。液状樹脂２は、被インサート物１を構成する熱可塑性樹脂と同一の熱可塑性樹脂を用いてもよいし、異なる熱可塑性樹脂を用いてもよい。

（樹脂光学成形体の製造方法）
図２は、金型３内に被インサート物１を配置した後の状態を示す模式図であり、図３（ａ）〜（ｄ）は、金型３内に液状樹脂２を注入する過程を示す断面図である。図３の各図はいずれも、被インサート物１の傾斜面１ａに対して直交する面で被インサート物１を切断した切断面である。図２及び図３において金型のキャビティを点線で示している。金型３は、固定金型と可動金型との２つの部位に分かれているが、これらの形状は特に限定されず、いずれも任意の形状が可能であるため図２及び図３においては固定金型と可動金型の界面は図示していない。

実施形態１の樹脂光学成形体１０の製造方法は、図２に示すように金型３内に被インサート物１を配置する工程と、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、被インサート物１の傾斜面１ａの先端１ｂから傾斜面１ａを上るように金型３内に液状樹脂２を注入する工程と、液状樹脂２を硬化させる工程とを含む。以下これらの各工程を説明する。

（金型に被インサート物を配置する工程）
実施形態１の樹脂光学成形体１０の製造方法は、まず、金型３（固定金型）内に被インサート物１を配置する。具体的には、被インサート物１の傾斜面１ａの先端１ｂが液状樹脂２を供給する供給口に対向するように被インサート物１を金型３に配置する。

金型３のキャビティの上下方向の寸法は、図２に示すように被インサート物１の上下方向の寸法（高さ寸法）よりも大きくしている。これにより後述する液状樹脂２の供給において被インサート物１の上部に空気を逃がすスペースを確保することができる。

金型３に被インサート物１を配置する場所は特に限定されないが、金型３内における液状樹脂２の注入口と反対側（すなわち液状樹脂の注入口に対してキャビティの奥側）に被インサート物１を配置している。この位置に配置することにより、金型３の注入口から液状樹脂２を注入しているときに、金型３内の空気が液状樹脂２によってキャビティの奥側に押し込まれることになり、被インサート物１と液状樹脂２の界面に気泡が入りにくくなる。

（液状樹脂を注入する工程）
上記のように被インサート物１を配置した上で、可動金型を固定金型のパーティングライン面で合わせて型締めする。そして、金型３内の被インサート物１の傾斜面１ａの先端に対向する注入口４から金型３のキャビティに液状樹脂２を注入する。図３（ａ）〜（ｄ）は、金型３に液状樹脂２を注入する過程を順に示す模式的な断面図である。

図３（ａ）〜（ｄ）に示す注入口４から金型３に液状樹脂２を注入することにより、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、液状樹脂２が被インサート物１と接触するときに液状樹脂２が滑らかに傾斜面１ａを上るように金型３内で拡散する。このため、被インサート物１と液状樹脂２との間に気泡が混入されにくくなる。また、金型３の表面と被インサート物１の傾斜面１ａとが滑らかに繋がっていることにより、液状樹脂２が金型３内の空気を金型３の奥側に押しのけやすくなるため、被インサート物１と液状樹脂２との間に気泡が混入されにくく、仮に気泡が混入されても図３（ｄ）に示すように、液状樹脂２の注入口から見て金型３の奥側に気泡５が押し込まれる。図４は、本実施形態で作製された樹脂光学成形体の上面図である。図４に示すように、液状樹脂２の上面の端部に気泡５が形成されるため、被インサート物１と液状樹脂２との界面に気泡５が形成されず、被インサート物１と液状樹脂２との界面を目立ちしにくくすることができる。これにより気泡５が形成された部分は光学機能面として機能しないが、この部分は樹脂光学成形体における光学機能面として設計領域外であり、樹脂光学成形体の光学機能面は損なわれない。なお、金型３内に液状樹脂２を供給する方法は特に限定されないが、液状樹脂２を射出成形又は射出圧縮成形で金型３内に注入することにより、良好な成形性及び生産性を実現することができる。

金型３に液状樹脂２を注入するときの液状樹脂２の温度は、被インサート物１を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも３０℃以上高いことが好ましい。このような温度で液状樹脂２を流入することにより、液状樹脂２が被インサート物１の先端１ｂに触れたときにその先端１ｂが液状樹脂２に溶け出して被インサート物１と液状樹脂２の界面を目立ちにくくすることができる。液状樹脂２の温度があまりに高すぎると被インサート物１を構成する熱可塑性樹脂が全て液状樹脂２に溶融してしまうため、液状樹脂２の流入温度は、被インサート物１を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも１００℃以下で高いことが好ましい。ここで、液状樹脂２の流入温度は、液状樹脂が被インサート物１に達した時点での液状樹脂の温度を意味する。

（液状樹脂を硬化させる工程）
上記のように液状樹脂２を注入した後、所定の温度まで金型の温度を下げることで、液状樹脂２を硬化させる。これにより金型のキャビティ内に樹脂光学成形体が形成される。そして、可動金型を固定金型に対して移動させて固定金型から樹脂光学成形体１０を取り出すことにより樹脂光学成形体１０を得ることができる。以上のようにして樹脂光学成形体１０を作製することにより、被インサート物１と液状樹脂２との界面が識別しにくく、光学機能に優れた樹脂光学成形体１０を作製することができる。

なお、上述の実施形態１の製造方法では、被インサート物１の傾斜面１ａの傾斜角度が一定の場合を説明したが、このような形態のみに限られず、以下の実施形態２〜６の被インサート物１を用いて樹脂光学成形体１０を形成してもよい。実施形態２〜６は、実施形態１に対して被インサート物１の形状が異なる他は実施形態１と同一の製造方法で樹脂光学成形体を作製している。実施形態１〜６の被インサート物１の形状を組み合わせてもよい。

（実施形態２）
図５及び図６はそれぞれ、実施形態２の製造方法で作製された樹脂光学成形体の斜視図及び上面図である。図５に示す被インサート物１は、傾斜角度が異なる上側傾斜面１ｄと下側傾斜面１ｅの２斜面があり、かつ上側傾斜面１ｄの傾斜角度が下側傾斜面１ｅの傾斜角度よりも急角度になっている。このような形状の被インサート物１を用いることにより、下側傾斜面１ｅがより鋭利な鋭角となるため、液状樹脂２を供給した時に被インサート物１の先端が液状樹脂２に対して溶融しやすくなる。これにより被インサート物１と液状樹脂２との界面をさらに見えにくくすることができる。また、液状樹脂２が金型３内の空気を、液状樹脂２の注入口から見て金型３の奥側に押し込まれる。したがって、このような被インサート物１を用いることにより、図６に示すように金型３の奥側に気泡５が形成されるため、優れた光学機能を有する樹脂光学成形体を得ることができる。

実施形態２においては、傾斜角度が異なる２種の傾斜面を組み合わせたものを示しているが、３種以上の傾斜角度が異なる傾斜面を有するものであっても本発明を逸脱するものではない。

（実施形態３）
図７及び図８はそれぞれ、実施形態３の製造方法で作製された樹脂光学成形体の斜視図及び上面図である。図７に示す被インサート物１は、金型のキャビティに接触する直方体部１ｋと、当該直方体部１ｋの幅よりも狭い幅で直方体部１ｋの側面から所定長さ延出するとともにその延出した側の端面が上側から下側に向けて次第に傾斜する傾斜面１ｉとなっている細幅部１ｌと、を有している。

このような被インサート物１において、傾斜面１ｉに対向する方向から液状樹脂２を注入することにより、液状樹脂２が金型３内の空気を押し上げて、細幅部１ｌの傾斜面１ｉから細幅部１ｌの側面側に空気が逃げ、図８に示すように直方体部１ｋ及び細幅部１ｌに接触する部分に気泡５が押し込まれる。このように樹脂光学成形体の上面の側端部のみに気泡５が形成されるため、樹脂光学成形体の光学機能が低下しにくいという利点がある。

（実施形態４）
図９及び図１０はそれぞれ、実施形態４の製造方法で作製された樹脂光学成形体の斜視図及び上面図である。図９に示す被インサート物１は、金型３のキャビティよりも幅が狭く、かつ高さ寸法が金型のキャビティと同一である。

このような被インサート物１の傾斜面１ｍに対して液状樹脂２を注入すると、液状樹脂２が金型３内の空気を被インサート物の側面に押し上げて、図１０に示すように液状樹脂２の注入口から見て金型３の奥側でかつ被インサート物１の側面に気泡５が形成される。したがって、このような被インサート物１を用いることにより、図１０に示すような非常に狭い領域でかつ端部に気泡５が形成されるため、優れた光学機能を有する樹脂光学成形体を得ることができる。

（実施形態５）
図１１及び図１２はそれぞれ、実施形態５の製造方法で作製された樹脂光学成形体の斜視図及び上面図である。図１１に示す被インサート物１は、上面と所定の第１角度で交差する第１傾斜面と、下面と所定の第２角度で交差する第２傾斜面とによって内側に凹む側面が形成されている。第１傾斜面と第２傾斜面とは互いに交差している。その交差部分は例えばＶ字状であってもよいし、面取りされていてもよい。また図１２に示すように、被インサート物１の上面及び下面は、端部の中央部分をその両端よりも突出させて湾曲させている。また被インサート物１の幅寸法は、金型のキャビティの幅寸法と同一であり、かつ被インサート物１の高さ寸法が金型３のキャビティの高さ寸法と同一である。

このような被インサート物１の傾斜面に対して液状樹脂２を注入すると、図１２に示す上面視のように、液状樹脂２によって金型３内の空気が傾斜面の交差部分の両側端部に押し込まれるため、優れた光学機能を有する樹脂光学成形体を作製することができる。

（実施形態６）
図１３及び図１４はそれぞれ、実施形態６の製造方法で作製された樹脂光学成形体の斜視図及び上面図である。図１３に示す被インサート物は、側面を内側に向けてＵ字型に湾曲した湾曲面としていることが異なる他は実施形態５と同一である。このような被インサート物１の傾斜面に対して液状樹脂２を注入すると、図１４に示す上面視のように、液状樹脂２によって金型３内の空気がＵ字型の湾曲面の両側端部に押し込まれるため、優れた光学機能を有する樹脂光学成形体を作製することができる。

＜実施例１＞
実施例１においては、図２に示される被インサート物１及び金型３を用いて樹脂光学成形体１０を作製した。被インサート物１は、高さ３ｃｍ、奥行き４ｃｍ、幅３ｃｍの大きさであり、ガラス転移温度１５０℃のポリカーボネート（ＰＣ）を用いた。被インサート物１の傾斜面は被インサート物１の底面に対して３０°の角度で傾斜していた。この被インサート物１を金型３に配置した。金型３のキャビティは高さ４ｃｍ、奥行き６ｃｍ、幅３ｃｍであった。そして、金型３の注入口４から被インサート物１の傾斜面の先端に向けて２６０℃の液状樹脂２を射出圧縮成形で金型３に注入した。この液状樹脂２が被インサート物に達した時点での液状樹脂２の温度は２１０℃であった。液状樹脂２としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）を用いた。その後、金型３を８０℃まで冷却することにより液状樹脂２を凝固させて樹脂光学成形体１０を作製した。

＜実施例２〜６＞
実施例２〜６は、実施例１に対して被インサート物を構成する熱可塑性樹脂及び液状樹脂に用いる熱可塑性樹脂並びに液状樹脂の流入温度が下記の表１に示すように異なる他は、実施例１と同様にして樹脂光学成形体１０を作製した。

表１中の「Tg」はガラス転移温度を表している。

表１中の「流入温度」は、液状樹脂が被インサート物に達した時点での液状樹脂の温度を表している。

表１中の「温度差」は、被インサート物のガラス転移温度Ｔｇと、液状樹脂の流入温度との温度差を意味し、例えば実施例１における温度差６０℃は、被インサート物のガラス転移温度Ｔｇに対して液状樹脂の流入温度が６０℃高いことを意味している。

表１中の「界面の目視評価」は、被インサート物と液状樹脂との界面を目視観察し、以下の評価基準に基づいて評価した結果である。
◎：界面を注視してもなお界面を特定できない。
○：界面を注視すると界面を特定できる。
△：界面を注視しなくても界面を特定できる。

実施例１〜６のように、金型内に液状樹脂を注入することにより、液状樹脂が被インサート物と接触するときに液状樹脂が滑らかに傾斜面を上るように金型内で拡散するため、被インサート物と液状樹脂との間に気泡が混入されにくくなり、光学機能に優れた樹脂光学成形体を製造することができ、本発明の効果が示された。

表１の実施例２と実施例３の対比から、被インサート物を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇよりも液状樹脂の流入温度が３０℃以上高いことにより、被インサート物１と液状樹脂２との界面がわかりにくくなることが明らかとなった。このように界面が分かりにくくなる理由は、液状樹脂２を金型３内に流入した時に液状樹脂２が被インサート物１の傾斜面の先端を溶融されて液状樹脂２に溶け出すことによるものと考えられる。この実施例の対比の結果から、被インサート物１を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇよりも液状樹脂２の流入温度が３０℃以上高いときに被インサート物１と液状樹脂２との界面をわかりにくくすることができ、光学機能に優れた樹脂光学成形体を作製し得ることが明らかとなった。

今回開示された実施形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１，１１ 被インサート物
１０ 樹脂光学組成物
１２ 液状樹脂
１３ 金型
１５ 気泡
１ａ，１ｉ 傾斜面
１ｂ 先端
２ 液状樹脂
３ 金型
４ 流入口
５ 気泡

Claims (7)

1. 載置面とのなす角が鋭角である傾斜面を有する被インサート物に対し、液状化した熱可塑性樹脂を射出成形することによって前記被インサート物と前記熱可塑性樹脂とを接合一体化した樹脂光学成形体の製造方法であって、
   金型内に前記被インサート物を配置する工程と、
   前記被インサート物の傾斜面の先端から傾斜面を上るように前記金型内に前記液状化した熱可塑性樹脂を注入する工程と、を含み、
   前記被インサート物の傾斜面は、前記先端を有する下側傾斜面、および、前記下側傾斜面よりも傾斜角度が急角度である上側傾斜面の２種の傾斜面によって構成される、樹脂光学成形体の製造方法。
2. 前記被インサート物の傾斜面が湾曲している湾曲面である請求項１記載の樹脂光学成形体の製造方法。
3. 前記液状化した熱可塑性樹脂は、前記被インサート物を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも３０℃以上高い温度で流入されることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂光学成形体の製造方法。
4. 前記被インサート物を構成する熱可塑性樹脂及び前記液状化した熱可塑性樹脂は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリイソブチレン、エチレンプロピレン重合体、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリシアノアクリレート、ポリビニルエーテル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルイミダゾール、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ブタジエン−スチレンゴム、ブタジエン−アクリロニトリルゴム、ポリクロロプレン、ポリアセタール、エチレンプロピレンジエンゴム、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン及びポリエチリデンノルボルネンからなる群より選択される１種以上を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂光学成形体の製造方法。
5. 載置面とのなす角が鋭角である傾斜面を有する被インサート物に対し、液状化した熱可塑性樹脂を射出成形することによって前記被インサート物と前記熱可塑性樹脂とを接合一体化した樹脂光学成形体であって、
   前記被インサート物の傾斜面の先端が前記熱可塑性樹脂に溶融して一体化されており、
   前記被インサート物の傾斜面は、前記先端を有する下側傾斜面、および、前記下側傾斜面よりも傾斜角度が急角度である上側傾斜面の２種の傾斜面によって構成される、樹脂光学成形体。
6. 前記被インサート物の傾斜面を上に向けた状態で、前記樹脂光学成形体の上面は、所定の光束を通過又は反射させて機能させる光学機能面である、請求項５に記載の樹脂光学成形体。
7. 前記被インサート物の傾斜面を上に向けた状態で、前記樹脂光学成形体の上面において、前記液状化した熱可塑性樹脂を注入する側と反対側の端部は、所定の光束を通過又は反射させて機能させる光学機能面の領域の外部分である、請求項５又は６に記載の樹脂光学成形体。

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