JPH05210003A - フレネルレンズの製造方法 - Google Patents

フレネルレンズの製造方法

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JPH05210003A
JPH05210003A JP4013992A JP4013992A JPH05210003A JP H05210003 A JPH05210003 A JP H05210003A JP 4013992 A JP4013992 A JP 4013992A JP 4013992 A JP4013992 A JP 4013992A JP H05210003 A JPH05210003 A JP H05210003A
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JP
Japan
Prior art keywords
fresnel lens
resin
liquid resin
lens surface
polymerization
Prior art date
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Pending
Application number
JP4013992A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Otani
三夫 大谷
Ichiro Matsuzaki
一朗 松崎
Koji Arakawa
興二 荒川
Hiroshi Kuwata
広志 桑田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 フレネルレンズ面を有する原盤型と光学的に
透明な基材との間に、熱により重合硬化可能な液状樹脂
を注入し、加熱することによりその熱重合性液状樹脂を
重合硬化させて前記基材上にフレネルレンズ面を形成
し、一体化する。 【効果】 プレス法での熱可塑性樹脂シートの予備加熱
時間および金型の冷却時間の短縮、熱可塑性樹脂シート
の冷却時の収縮による離型不良の解消、金型が高温に晒
され金型表面が酸化されることによるレンズ面の欠陥発
生の除去、2P法での透明性の低下解消、また、キャス
ト法での重合硬化時間の短縮、重合時の収縮の低下およ
び板厚の均一化等を計り、品質および生産性に優れ、多
大の効果を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フレネルレンズ、特に
プロジェクションテレビおよびビデオプロジェクタ等の
透過形スクリーンに使用される大型のフレネルレンズの
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、フレネルレンズを製造する方法と
しては透明な熱可塑性樹脂シートを加圧成形することに
よるプレス法、透明な樹脂シートに紫外線もしくは電子
線硬化性樹脂を塗布し硬化させる2P法、あるいは型内
で単量体もしくは熱重合性液状樹脂を重合硬化させて透
明性樹脂を得るキャスト法が提案され、また実用化され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、プレス法に
よるフレネルレンズは、透明な熱可塑性樹脂シートをあ
らかじめ賦形可能な温度に加熱し、次いで所定温度に加
熱した金型内で加圧成形することにより製造されている
が、熱可塑性樹脂シートの予備加熱あるいは金型を冷却
した後フレネルレンズを取り出す必要から成形にかなり
の時間を要するとともに熱可塑性樹脂シートの冷却時の
収縮により離型不良が発生し易く、また、金型が高温に
晒されるため金型表面が酸化されてフレネルレンズ形状
が変化したり、異物としてレンズ面に欠陥を生じる等の
問題がある。
【0004】また、2P法によるフレネルレンズは、フ
レネルレンズ面を有する金型と透明樹脂シートとの間に
注入した紫外線もしくは電子線硬化性樹脂に紫外線もし
くは電子線を照射してこれを硬化させ、透明樹脂板と一
体化することにより得られ、冷却時の収縮が少なく離型
が容易であるが、メタクリル樹脂あるいはポリカーボネ
ート樹脂等と比較して透明性が悪く、しかも高価である
欠点を有する。
【0005】一方、キャスト法によるフレネルレンズ
は、フレネルレンズ面を有する型内で単量体もしくは熱
重合性液状樹脂を重合硬化させて透明性樹脂とすること
により得られ、透明性は良好であるが重合硬化時間が長
く、重合時の収縮が大きくて板厚が均一になりにく生産
性が低いという問題がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を解決するため鋭意検討した結果、プレス法、2P法
およびキャスト法それぞれの長所をうまく組み合わせる
ことにより、プレス法での熱可塑性樹脂シートの予備加
熱時間および金型の冷却時間の短縮、熱可塑性樹脂シー
トの冷却時の収縮による離型不良の解消、金型が高温に
晒され金型表面が酸化されることによるレンズ面の欠陥
発生の除去、2P法での透明性の低下解消、また、キャ
スト法での重合硬化時間の短縮、重合時の収縮の低下お
よび板厚の均一化等すべての問題点を解決し、本発明を
完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明は、フレネルレンズ面を
有する原盤型と光学的に透明な基材との間に、熱により
重合硬化可能な液状樹脂を注入し、加熱することにより
その熱重合性液状樹脂を重合硬化させて前記基材上にフ
レネルレンズ面を形成し、一体化するフレネルレンズの
製造方法に関する。
【0008】本発明の光学的に透明な基材としては、ソ
ーダガラス、パイレックスガラス、石英ガラス等のガラ
ス類、メタクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボ
ネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等の樹脂シートお
よびフィルムが挙げられ、特にプロジェクションテレビ
およびビデオプロジェクタ等の透過形スクリーンに使用
される大型のフレネルレンズにはこれらの樹脂シートが
好ましい。
【0009】本発明の熱重合性液状樹脂としては、熱に
より重合硬化可能な液状樹脂で硬化後光学的に透明であ
ることが必要であり、例えば、モノエチレン性不飽和単
量体の重合途中で反応を停止することにより得られる部
分重合物、およびこれと新たなる不飽和単量体の混合物
からなる部分重合物、あるいは不飽和単量体に可溶な重
合体を不飽和単量体に均一溶解した部分重合物が挙げら
れる。
【0010】これらを構成するモノエチレン性不飽和単
量体としてはメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタ
クリル酸オクチル、メタクリル酸シクロヘキシル等のメ
タクリル酸エステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸オクチル等のアクリル酸エステル類、スチレン、
α−メチルスチレン、p−メチルスチレン等のスチレン
類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン
化ビニル類が挙げられ単独あるいは二種以上併用して用
いられる。
【0011】また、硬化後光学的な透明性を満足する範
囲で不飽和単量体として多官能性不飽和単量体を用いる
ことも可能であり、ジビニルベンゼン、ポリエチレング
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(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ
(メタ)アクリレート、アルキルジオールジ(メタ)ア
クリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アク
リレート、アリル(メタ)アクリレート等が挙げられ、
部分重合物に対して3%以下が好ましい。
【0012】これらの中で特に、メタクリル酸エステル
を主成分とする組成からなる部分重合物および、または
メタクリル酸エステルを主成分とする単量体にメタクリ
ル系樹脂を均一溶解させた部分重合物である熱重合性液
状樹脂が好ましい。
【0013】熱重合性液状樹脂の粘度は特に制限されな
いが、プロジェクションテレビおよびビデオプロジェク
タ等の透過形スクリーンに使用される大型のフレネルレ
ンズの製造おいては、膜厚の均一性、脱気泡等から10
0ポイズ(B型粘度計,25℃)以下が好ましい。熱重
合性液状樹脂の重合硬化条件としては使用する部分重合
物およびラジカル重合開始剤の種類、添加量また使用す
る透明な基材により異なるが、硬化温度は50〜120
℃が適しており、硬化時間は1〜10分程度である。
【0014】本発明で用いられるラジカル重合開始剤と
しては特に限定されることはなく、ラウロイルパーオキ
サイド、ベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパー
オキシピバレート、tert−ブチルパーオキシネオデカノ
エート、ジシクロヘキシルパーオキシネオデカノエー
ト、tert−ブチルパーオキシイソブチレート、ジイソプ
ロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキ
シルパーオキシジカーボネート等の有機過酸化物系開始
剤、2.2´−アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル
−2.2´−アゾビスイソブチレート、2.2´−アゾ
ビス(2−メチルブチロニトリル)、2.2´−アゾビ
ス(2.4−ジメチルバレロニトリル)、2.2´−ア
ゾビス(4−メトキシ−2.4−ジメチルバレロニトリ
ル)等のアゾ系開始剤ベンゾイルパーオキサイドとN.
N−ジメチル−p−トルイジン、N.N−ジ(2−ヒド
ロキシプロピル)−p−トルイジン、N.N−ジメチル
アニリン等の第三級アミンの併用によるレドックス系開
始剤が挙げられ、単独あるいは二種以上併用して用いら
れ、これらの中でもtert−ブチルパーオキシピバレー
ト、tert−ブチルパーオキシネオデカノエート、ジシク
ロヘキシルパーオキシネオデカノエート、ジイソプロピ
ルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシル
パーオキシジカーボネート、2.2´−アゾビス(2.
4−ジメチルバレロニトリル)、2.2´−アゾビス
(4−メトキシ−2.4−ジメチルバレロニトリル)
等、半減期温度の低い開始剤が好ましく用いられる。な
お、本発明の熱重合性液状樹脂には必要に応じてメルカ
プタン等の連鎖移動剤、滑剤、離型剤、染顔料、紫外線
吸収剤等を添加してもよい。
【0015】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、実施例により本発明の請求範囲が限定されるも
のではない。 実施例1 80℃に温調されたフレネルレンズ面を有する原盤下型
に、メタクリル酸メチル70重量%およびメタクリル酸
オクチル30重量%からなり重合途中冷却して反応を停
止することにより得られた25℃での粘度が0.7ポイ
ズ(B型粘度計)である部分重合物100重量部に対し
て、tert−ブチルパーオキシピバレート0.3重量部を
添加混合した熱重合性液状樹脂(A)を厚み300μm
となるように充填し、表面をスキージングにより平滑に
した後、80℃に温調された鏡面上型にセットした板厚
2.7mmの透明なメタクリル樹脂シートを泡が噛み込
まないように重ねて一体化し、5分間硬化させた後60
℃に冷却して厚み3.0mmのフレネルレンズを得た。
製造開始後200枚目のフレネルレンズにおいても、離
型不良およびレンズ面の欠陥発生が無く、ソリ、透明性
および品質上良好な物であった。 実施例2 80℃に温調されたフレネルレンズ面を有する原盤下型
に、メタクリル酸メチル65重量%、アクリル酸メチル
5重量%およびスチレン30重量%からなり重合途中冷
却して反応を停止することにより得られた25℃での粘
度が58ポイズ(B型粘度計)である部分重合物100
重量部に対して、tert−ブチルパーオキシピバレート
0.3重量部を添加混合した熱重合性液状樹脂(B)を
厚み400μmとなるように充填し、表面をスキージン
グにより平滑にした後、80℃に温調された鏡面上型に
セットした板厚2.7mmの透明なスチレン樹脂シート
を泡が噛み込まないように重ねて一体化し、5分間硬化
させた後60℃に冷却して厚み3.1mmのフレネルレ
ンズを得た。製造開始後200枚目のフレネルレンズに
おいても、離型不良およびレンズ面の欠陥発生が無く、
ソリ、透明性および品質上良好な物であった。 実施例3 90℃に温調された鏡面下型にセットした板厚2.75
mmの透明なポリカーボネート樹脂シート上に、メタク
リル酸メチル80重量%、スチレン20重量%からなり
重合途中冷却して反応を停止することにより得られた2
5℃での粘度が6ポイズ(B型粘度計)である部分重合
物100重量部に対して、tert−ブチルパーオキシピバ
レート0.3重量部を添加混合した熱重合性液状樹脂
(C)を厚み250μmとなるように充填し、表面をス
キージングにより平滑にした後、90℃に温調されたフ
レネルレンズ面を有する原盤上型を泡が噛み込まないよ
うに重ね、5分間硬化させた後70℃に冷却して厚み
3.0mmのフレネルレンズを得た。製造開始後200
枚目のフレネルレンズにおいても、離型不良およびレン
ズ面の欠陥発生が無く、ソリ、透明性および品質上良好
な物であった。 実施例4 80℃に温調された鏡面下型にセットした板厚2.7m
mの透明なメタクリル樹脂シート上に、メタクリル酸メ
チル90重量%およびアクリル酸エチル10重量%から
なる重合体20重量部をメタクリル酸メチル70重量
部、アクリル酸エチル8重量部およびポリエチレングリ
コール(分子量396)ジメタアクリレート2重量部に
均一溶解することにより得られた25℃での粘度が22
ポイズ(B型粘度計)である部分重合物100重量部に
対して、2.2´−アゾビス(2.4−ジメチルバレロ
ニトリル)0.2重量部を添加混合した熱重合性液状樹
脂(D)を厚み300μmとなるように充填し、表面を
スキージングにより平滑にした後、80℃に温調された
フレネルレンズ面を有する原盤上型を泡が噛み込まない
ように重ね、5分間硬化させた後60℃に冷却して厚み
3.0mmのフレネルレンズを得た。製造開始後200
枚目のフレネルレンズにおいても、離型不良およびレン
ズ面の欠陥発生が無く、ソリ、透明性および品質上良好
な物であった。 実施例5 85℃に温調されたフレネルレンズ面を有する原盤型と
鏡面型にセットした板厚2.8mmの透明なメタクリル
樹脂シートの間隙を200μmにセットし、メタクリル
酸メチル80重量%およびメタクリル酸オクチル20重
量%からなり重合途中冷却して反応を停止することによ
り得られた25℃での粘度が0.25ポイズ(B型粘度
計)である部分重合物100重量部に対して、tert−ブ
チルパーオキシピバレート0.3重量部を添加混合した
熱重合性液状樹脂(E)を泡が噛み込まないように上記
間隙に充填し、6分間硬化させた後60℃に冷却して厚
み3.0mmのフレネルレンズを得た。製造開始後20
0枚目のフレネルレンズにおいても、離型不良およびレ
ンズ面の欠陥発生が無く、ソリ、透明性および品質上良
好な物であった。
【0016】
【発明の効果】以上述べてきたように、フレネルレンズ
面を有する原盤型と光学的に透明な基材との間に、熱に
より重合硬化可能な液状樹脂を注入し、加熱することに
よりその熱重合性液状樹脂を重合硬化させて前記基材上
にフレネルレンズ面を形成し、一体化したフレネルレン
ズの製造方法に関する本発明は、従来のプレス法、2P
法およびキャスト法でのそれぞれの欠点、問題点を解決
し、すなわちプレス法での熱可塑性樹脂シートの予備加
熱時間および金型の冷却時間の短縮、熱可塑性樹脂シー
トの冷却時の収縮による離型不良の解消、金型が高温に
晒され金型表面が酸化されることによるレンズ面の欠陥
発生の除去、2P法での透明性の低下解消、また、キャ
スト法での重合硬化時間の短縮、重合時の収縮の低下お
よび板厚の均一化等を計り、品質および生産性に優れ、
多大の効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 11:00 4F (72)発明者 桑田 広志 新潟県北蒲原郡中条町倉敷町2番28号 株 式会社クラレ内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレネルレンズ面を有する原盤型と光学
    的に透明な基材との間に、熱により重合硬化可能な液状
    樹脂を注入し、加熱することによりその熱重合性液状樹
    脂を重合硬化させて前記基材上にフレネルレンズ面を形
    成し、一体化することを特徴とするフレネルレンズの製
    造方法。
  2. 【請求項2】 基材が、メタクリル系樹脂、スチレン系
    樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂
    から選ばれた樹脂シ−トからなることを特徴とする請求
    項1記載のフレネルレンズの製造方法。
  3. 【請求項3】 熱重合性液状樹脂が、メタクリル酸エス
    テルを主成分とする組成からなる部分重合物および、ま
    たはメタクリル酸エステルを主成分とする単量体にメタ
    クリル系樹脂を均一溶解させた部分重合物であることを
    特徴とする請求項1記載のフレネルレンズの製造方法。
  4. 【請求項4】 熱重合性液状樹脂の粘度が、100ポイ
    ズ(B型粘度計,25℃)以下であることを特徴とする
    請求項1記載のフレネルレンズの製造方法。
JP4013992A 1992-01-30 1992-01-30 フレネルレンズの製造方法 Pending JPH05210003A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109161142A (zh) * 2018-07-13 2019-01-08 蚌埠承永玻璃制品有限公司 一种低温抗裂有机玻璃及其制备方法
CN113736005A (zh) * 2021-09-08 2021-12-03 安徽新涛光电科技有限公司 透镜用亚克力浇铸板及其制备方法

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