JPH07290552A - プラスチックパネルを押し出す方法、プラスチックパネルからなるフレネルレンズおよびこのフレネルレンズを有するソーラーコレクタ - Google Patents
プラスチックパネルを押し出す方法、プラスチックパネルからなるフレネルレンズおよびこのフレネルレンズを有するソーラーコレクタInfo
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- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フレネルレンズおよびこれから製造されたソ
ーラークレクタのためのきわめて微細な構造化された表
面を有するプラスチックパネルを押し出す方法を提供す
る。 【構成】 上記方法は、同時押出しのために形成され
た、押出し機および構造化された表面を有するロールを
有する３本ロール艶出し機を装備した押出し装置を使用
して、プラスチックパネルを２つの押出し機を介して高
粘性の基礎成形材料（ＢＦ）および押し出された低粘性
の成形材料（ＮＦ）からなる同時押出し物（ＣＸ）とし
て製造し、かつ３本ロール艶出し機を介して表面構造化
することを特徴とする。
ーラークレクタのためのきわめて微細な構造化された表
面を有するプラスチックパネルを押し出す方法を提供す
る。 【構成】 上記方法は、同時押出しのために形成され
た、押出し機および構造化された表面を有するロールを
有する３本ロール艶出し機を装備した押出し装置を使用
して、プラスチックパネルを２つの押出し機を介して高
粘性の基礎成形材料（ＢＦ）および押し出された低粘性
の成形材料（ＮＦ）からなる同時押出し物（ＣＸ）とし
て製造し、かつ３本ロール艶出し機を介して表面構造化
することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、きわめて微細な構造化
された表面を有するプラスチックパネルを押し出す方
法、特に線形のフレネルレンズを製造する方法およびこ
のフレネルレンズを有するソーラーコレクタに関する。
された表面を有するプラスチックパネルを押し出す方
法、特に線形のフレネルレンズを製造する方法およびこ
のフレネルレンズを有するソーラーコレクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】種々の見地からプラスチック表面を構造
化する方法が、そのためにプラスチックが適当である限
り開発されてきた。たとえば熱可塑性樹脂においては、
相当する温度状態にある表面に、有利には型押し工具を
作用することにより表面の構造化を達成する。（Becker
-Braun,Kunststoff-Handbuch,Bd.1,543〜544,Hanser-Ve
rlag 1990,K.Stockhert,Veredeln von Kunststoffoberf
laechen,Hanser 1975）。特に特徴的な構造化された表
面を有するＰＭＭＡをベースとするプラスチックパネル
材料が市販されている。これは特に三本ロール艶出し機
（カレンダ）内で押出し、同時に型押しすることにより
製造する。この場合にロール（型押しロール）に所望の
パネル構造のネガが設けられている。この目的は構造化
されたパネルにおいてできるだけ良好なロール構造の模
写である。この目的はできるだけ低い溶融粘度およびで
きるだけ高いロール温度の調整により達成される。更に
実地に示されるように、できるだけ多くの型押し力を伝
達できるためには、ロール間隙（すなわち平滑ロールと
構造化されたロールの間隙）のきわめて狭い位置の前方
で圧力最大値が高くなければならない。前記の３つの条
件から構造化されたパネルの押出しを工業的に実施する
場合に回避できない妥協が生じる。
化する方法が、そのためにプラスチックが適当である限
り開発されてきた。たとえば熱可塑性樹脂においては、
相当する温度状態にある表面に、有利には型押し工具を
作用することにより表面の構造化を達成する。（Becker
-Braun,Kunststoff-Handbuch,Bd.1,543〜544,Hanser-Ve
rlag 1990,K.Stockhert,Veredeln von Kunststoffoberf
laechen,Hanser 1975）。特に特徴的な構造化された表
面を有するＰＭＭＡをベースとするプラスチックパネル
材料が市販されている。これは特に三本ロール艶出し機
（カレンダ）内で押出し、同時に型押しすることにより
製造する。この場合にロール（型押しロール）に所望の
パネル構造のネガが設けられている。この目的は構造化
されたパネルにおいてできるだけ良好なロール構造の模
写である。この目的はできるだけ低い溶融粘度およびで
きるだけ高いロール温度の調整により達成される。更に
実地に示されるように、できるだけ多くの型押し力を伝
達できるためには、ロール間隙（すなわち平滑ロールと
構造化されたロールの間隙）のきわめて狭い位置の前方
で圧力最大値が高くなければならない。前記の３つの条
件から構造化されたパネルの押出しを工業的に実施する
場合に回避できない妥協が生じる。
【０００３】技術水準の方法による構造化された表面を
有するプラスチックパネルの製造は特に構造の細かさお
よび正確さに関して特に高い要求が存在するところでそ
の限界に直面する。
有するプラスチックパネルの製造は特に構造の細かさお
よび正確さに関して特に高い要求が存在するところでそ
の限界に直面する。
【０００４】前記の限界条件の適合可能性は制限され
る。ロール温度は任意に高めることができない、それと
いうのも多くのプラスチック溶融物が熱い金属に付着す
るからである。この付着傾向は一定のロール温度から型
押しロールの剥離の困難さを生じる。プラスチックの溶
融粘度は、たとえば高い溶融温度を調整することにより
任意に低く選択することができない、それというのもロ
ール間隙の型押し力が少なすぎるからである。
る。ロール温度は任意に高めることができない、それと
いうのも多くのプラスチック溶融物が熱い金属に付着す
るからである。この付着傾向は一定のロール温度から型
押しロールの剥離の困難さを生じる。プラスチックの溶
融粘度は、たとえば高い溶融温度を調整することにより
任意に低く選択することができない、それというのもロ
ール間隙の型押し力が少なすぎるからである。
【０００５】前記方法によりおよびこの制限を有して製
造したパネルの模写の正確さは、すでに記載されたよう
に、所定の使用には十分でない、すなわち微細な構造が
正確に成形または仕上げされない。しかしながら、その
ような微細に成形された表面構造は重要な工業的使用の
ための必要な前提である。技術光学の種々の使用分野に
おいて光源から放出する光を集束することが頻繁に問題
である。そのために一般に適当な寸法の光学レンズを使
用する。平行な光束を生じるために光源はレンズの焦点
に存在すべきである。光源とレンズの距離が短いほどそ
れだけ多くの光が集束する。このことは実際に短い焦点
距離およびそれに相当した厚さを有するレンズを生じ
る。
造したパネルの模写の正確さは、すでに記載されたよう
に、所定の使用には十分でない、すなわち微細な構造が
正確に成形または仕上げされない。しかしながら、その
ような微細に成形された表面構造は重要な工業的使用の
ための必要な前提である。技術光学の種々の使用分野に
おいて光源から放出する光を集束することが頻繁に問題
である。そのために一般に適当な寸法の光学レンズを使
用する。平行な光束を生じるために光源はレンズの焦点
に存在すべきである。光源とレンズの距離が短いほどそ
れだけ多くの光が集束する。このことは実際に短い焦点
距離およびそれに相当した厚さを有するレンズを生じ
る。
【０００６】Ａ．フレネルにより、レンズの閉鎖された
凸面の代りに匹敵する表面の曲がりを有する同心輪状の
段を配置した場合においてもレンズ効果が生じるという
認識が提案された。従ってフレネルレンズはいわゆる段
付きレンズである。これは通常のレンズからレンズをセ
グメントに分配し、かつそれぞれのセグメントの表面を
平行移動することにより形成されると考えられる（図３
参照）。この原理を適用することにより、高い屈折力
（短い焦点距離）および少ない厚さを有するレンズを形
成することが可能である。フレネルレンズは円形および
線状（円筒）レンズとして形成することができる。フレ
ネルレンズのための公知の技術的適用はたとえば映像
面、オーバーヘッドプロジェクタ、舞台用スポットライ
トのフィルタ、自動車、たとえばライトバンまたはキャ
ンピングカーの後部窓の完全視野レンズ、投光装置のレ
ンズ等である。
凸面の代りに匹敵する表面の曲がりを有する同心輪状の
段を配置した場合においてもレンズ効果が生じるという
認識が提案された。従ってフレネルレンズはいわゆる段
付きレンズである。これは通常のレンズからレンズをセ
グメントに分配し、かつそれぞれのセグメントの表面を
平行移動することにより形成されると考えられる（図３
参照）。この原理を適用することにより、高い屈折力
（短い焦点距離）および少ない厚さを有するレンズを形
成することが可能である。フレネルレンズは円形および
線状（円筒）レンズとして形成することができる。フレ
ネルレンズのための公知の技術的適用はたとえば映像
面、オーバーヘッドプロジェクタ、舞台用スポットライ
トのフィルタ、自動車、たとえばライトバンまたはキャ
ンピングカーの後部窓の完全視野レンズ、投光装置のレ
ンズ等である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、前記の要求、たとえばきわめて微細な表面構造にお
ける型押しロールの高い模写正確性を満足する、構造化
された表面を有するパネルの製造方法を提供することで
あった。前記の限界条件、高いロール温度、低い溶融粘
度およびロール間隙の高い型押し力は本発明による方法
において完全に実現されるべきである。
は、前記の要求、たとえばきわめて微細な表面構造にお
ける型押しロールの高い模写正確性を満足する、構造化
された表面を有するパネルの製造方法を提供することで
あった。前記の限界条件、高いロール温度、低い溶融粘
度およびロール間隙の高い型押し力は本発明による方法
において完全に実現されるべきである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
り、２つの押出し機および構造化された表面を有するロ
ール（型押しロール）を有する３本ロール艶出し機を装
備した押出し装置を用いてきわめて微細な構造化された
表面を有するプラスチックパネルを押し出す方法におい
て、前記押出し機が同時押出しのために形成されてお
り、かつパネル材料を高粘性の基礎成形材料ＢＦと、こ
の材料の上に押し出された低粘性の、有利には自体公知
の離型剤ＴＭを備えた成形材料ＮＦとからなる同時押出
し物ＣＸとして製造し、かつ３本ロール艶出し機を介し
て表面構造化することにより解決される（適当な押出し
装置は図１および図２に示されている）。この場合に成
形材料ＮＦから形成される同時押出し物層はロール構造
の最大深さをこえるべきでない。溶融物粘度特性を特徴
づけるものとして一般にメルトインデックス（メルトフ
ローインデックス＝ＭＦＲ、ＤＩＮ５７７３５またはＡ
ＳＴＭ１２３８−７０による）が挙げられる。支持材料
として高粘性の成形材料ＢＦを使用することにより必要
な型押し力が保証される。
り、２つの押出し機および構造化された表面を有するロ
ール（型押しロール）を有する３本ロール艶出し機を装
備した押出し装置を用いてきわめて微細な構造化された
表面を有するプラスチックパネルを押し出す方法におい
て、前記押出し機が同時押出しのために形成されてお
り、かつパネル材料を高粘性の基礎成形材料ＢＦと、こ
の材料の上に押し出された低粘性の、有利には自体公知
の離型剤ＴＭを備えた成形材料ＮＦとからなる同時押出
し物ＣＸとして製造し、かつ３本ロール艶出し機を介し
て表面構造化することにより解決される（適当な押出し
装置は図１および図２に示されている）。この場合に成
形材料ＮＦから形成される同時押出し物層はロール構造
の最大深さをこえるべきでない。溶融物粘度特性を特徴
づけるものとして一般にメルトインデックス（メルトフ
ローインデックス＝ＭＦＲ、ＤＩＮ５７７３５またはＡ
ＳＴＭ１２３８−７０による）が挙げられる。支持材料
として高粘性の成形材料ＢＦを使用することにより必要
な型押し力が保証される。
【０００９】熱可塑性プラスチックとしてはポリアクリ
レート、特にＰＭＭＡ、ポリカーボネート、ポリオレフ
ィン、ＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＰＰ、ポリエチレンテレフ
タレート、ＰＶＣ、ポリスチレン、ポリアミドが該当す
る。低粘性の成形材料ＮＦは有利には基礎成形材料ＢＦ
と同じプラスチックタイプから形成されてもよいが、こ
れと十分に相容性のプラスチックから形成されてもよい
（J.E.Johnson,Kunststoffberater，10,538〜541(1976)
参照）。同時押出し材料ＮＦの溶融粘度が高い模写正確
性のために射出成形材料の溶融粘度に相当すべきである
ことは一般的に言えることである。成形材料ＢＦおよび
ＮＦに関する溶融粘度指数ＭＦＲの比は約１：１０であ
る。すでに記載されたように、成形材料ＮＦから形成さ
れた同時押出し層の厚さは一般にロール構造の最大深さ
をこえるべきでないことが重要である。このことから第
１近似においてＢＦおよびＮＦの層厚の関係が成立す
る。従って構造ロールの模写は一般には同時に押出され
た層でのみ行われる。有利な方法で成形材料ＮＦといっ
しょに使用される離型剤ＴＭは同様に技術水準に属する
（H.F.Mark et al.Encyclopedia of Polymer Science a
nd Engineering,IndexVolume,307〜324頁、J.Wiley 199
0,Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,5
th Ed.Vol.A20，479〜483頁、ＶＣＨ１９９２，R.Gaech
ter,H.MuellerKunststoffadditive,第３版、Carl Hanse
r Verlag １９８９参照）。有利には成形材料ＮＦとい
っしょに使用される離型剤ＴＭの含量は成形材料ＮＦに
対して０〜０．３４重量％の範囲内である。特に高級ア
ルコールが挙げられる。
レート、特にＰＭＭＡ、ポリカーボネート、ポリオレフ
ィン、ＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＰＰ、ポリエチレンテレフ
タレート、ＰＶＣ、ポリスチレン、ポリアミドが該当す
る。低粘性の成形材料ＮＦは有利には基礎成形材料ＢＦ
と同じプラスチックタイプから形成されてもよいが、こ
れと十分に相容性のプラスチックから形成されてもよい
（J.E.Johnson,Kunststoffberater，10,538〜541(1976)
参照）。同時押出し材料ＮＦの溶融粘度が高い模写正確
性のために射出成形材料の溶融粘度に相当すべきである
ことは一般的に言えることである。成形材料ＢＦおよび
ＮＦに関する溶融粘度指数ＭＦＲの比は約１：１０であ
る。すでに記載されたように、成形材料ＮＦから形成さ
れた同時押出し層の厚さは一般にロール構造の最大深さ
をこえるべきでないことが重要である。このことから第
１近似においてＢＦおよびＮＦの層厚の関係が成立す
る。従って構造ロールの模写は一般には同時に押出され
た層でのみ行われる。有利な方法で成形材料ＮＦといっ
しょに使用される離型剤ＴＭは同様に技術水準に属する
（H.F.Mark et al.Encyclopedia of Polymer Science a
nd Engineering,IndexVolume,307〜324頁、J.Wiley 199
0,Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,5
th Ed.Vol.A20，479〜483頁、ＶＣＨ１９９２，R.Gaech
ter,H.MuellerKunststoffadditive,第３版、Carl Hanse
r Verlag １９８９参照）。有利には成形材料ＮＦとい
っしょに使用される離型剤ＴＭの含量は成形材料ＮＦに
対して０〜０．３４重量％の範囲内である。特に高級ア
ルコールが挙げられる。
【００１０】成形材料ＮＦに離型剤を使用することによ
り溶融物の熱い金属への付着傾向が低下する。従って構
造ロール温度は型押し法においてはかなり高くすること
ができる。根拠として成形材料ＮＦのガラス温度Ｔｇよ
り７０℃まで高い温度が挙げられる（ガラス温度Ｔｇは
公知であるかまたは計算により求めるかまたは測定する
ことができる（Brandrup-Immergut,Polymer Handbook,C
hapter V,J.Wiley,Viesweg-Esser,Kunststoff-Handbuc
h,Bd.IX，333〜340、Carl Hanser 1975参照））。
り溶融物の熱い金属への付着傾向が低下する。従って構
造ロール温度は型押し法においてはかなり高くすること
ができる。根拠として成形材料ＮＦのガラス温度Ｔｇよ
り７０℃まで高い温度が挙げられる（ガラス温度Ｔｇは
公知であるかまたは計算により求めるかまたは測定する
ことができる（Brandrup-Immergut,Polymer Handbook,C
hapter V,J.Wiley,Viesweg-Esser,Kunststoff-Handbuc
h,Bd.IX，333〜340、Carl Hanser 1975参照））。
【００１１】基礎成形材料ＢＦおよび低粘性の成形材料
ＮＦから形成され、有利には離型剤ＴＭを有する同時押
出し物ＣＸをパネルの形で製造するために適当な押出し
技術は自体公知である（J.E.Johnson,Kunststoffberate
r,10,538〜5412(1976),H.F.Mark et al.Encyclopedia o
f Polymer Science and Engineering Vol.6,608〜613J.
Wiley 1986,Ullmann's Encyclopedia of Industrial Ch
emistry Vol.A20,479〜483 VCH 1992,H.Batzer,Polymer
e Werkstoffe Bd.II,134〜137,142,Georg Thieme 1984,
Bd.III,244〜251,Georg Thieme 1984，ＥＰ２１０１３
８参照）。
ＮＦから形成され、有利には離型剤ＴＭを有する同時押
出し物ＣＸをパネルの形で製造するために適当な押出し
技術は自体公知である（J.E.Johnson,Kunststoffberate
r,10,538〜5412(1976),H.F.Mark et al.Encyclopedia o
f Polymer Science and Engineering Vol.6,608〜613J.
Wiley 1986,Ullmann's Encyclopedia of Industrial Ch
emistry Vol.A20,479〜483 VCH 1992,H.Batzer,Polymer
e Werkstoffe Bd.II,134〜137,142,Georg Thieme 1984,
Bd.III,244〜251,Georg Thieme 1984，ＥＰ２１０１３
８参照）。
【００１２】押出し装置の構造および操作方法は図１お
よび図２に示されている。多層のプラスチックパネルの
製造は、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第３２
４４９５３号明細書および米国特許第４４７７５２１号
明細書から公知である。本発明の方法による線状フレネ
ルレンズの工業的製造は特に重要である。適当な透明の
プラスチックからなるフレネルレンズの製造は従来は主
に射出成形により、型押し法でまたは打ち抜き加工によ
り行われた。
よび図２に示されている。多層のプラスチックパネルの
製造は、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第３２
４４９５３号明細書および米国特許第４４７７５２１号
明細書から公知である。本発明の方法による線状フレネ
ルレンズの工業的製造は特に重要である。適当な透明の
プラスチックからなるフレネルレンズの製造は従来は主
に射出成形により、型押し法でまたは打ち抜き加工によ
り行われた。
【００１３】従来の透明のプラスチック、いわゆるプラ
スチックガラスをフレネルレンズに使用したすべての適
用は、アクリルガラス（主にポリメチルメタクリレート
＝ＰＭＭＡ）を第１に挙げることができるが、解決手段
およびそれに相当する大規模な製造の問題に関する高い
要求を有する適用である（Becker-Braun,Kunststoff-Ha
ndbuch,Neuausgabe Bd.1,Die Kunststoffe 775〜776
頁、Carl Hanser １９９０参照）。
スチックガラスをフレネルレンズに使用したすべての適
用は、アクリルガラス（主にポリメチルメタクリレート
＝ＰＭＭＡ）を第１に挙げることができるが、解決手段
およびそれに相当する大規模な製造の問題に関する高い
要求を有する適用である（Becker-Braun,Kunststoff-Ha
ndbuch,Neuausgabe Bd.1,Die Kunststoffe 775〜776
頁、Carl Hanser １９９０参照）。
【００１４】本発明の有利な構成は、特に線状のフレネ
ル構造を有する透明のプラスチックパネル、特にアクリ
ルガラスパネルを、集光部材として有利にソーラーコレ
クタに利用することができるという認識にもとづく。従
って、有利には線状のフレネル構造を有するアクリルガ
ラスからできるだけ簡単で有利な方法により製造される
透明のプラスチックパネルを提供するというもう１つの
課題が存在する。
ル構造を有する透明のプラスチックパネル、特にアクリ
ルガラスパネルを、集光部材として有利にソーラーコレ
クタに利用することができるという認識にもとづく。従
って、有利には線状のフレネル構造を有するアクリルガ
ラスからできるだけ簡単で有利な方法により製造される
透明のプラスチックパネルを提供するというもう１つの
課題が存在する。
【００１５】線状のフレネル構造とは、前記のフレネル
帯域が線状および平行に配置されている表面形態である
（図３および図４）。
帯域が線状および平行に配置されている表面形態である
（図３および図４）。
【００１６】従って、本発明により、押出し可能の熱可
塑性プラスチックから線状のフレネルレンズを製造する
方法が提供され、この方法ではフレネルレンズを押出し
法で前記のように（図１および図２）押出し装置上に製
造する。その際、型押しロールは成形すべきレンズ表面
に相当する表面構造を有する。
塑性プラスチックから線状のフレネルレンズを製造する
方法が提供され、この方法ではフレネルレンズを押出し
法で前記のように（図１および図２）押出し装置上に製
造する。その際、型押しロールは成形すべきレンズ表面
に相当する表面構造を有する。
【００１７】更に本発明は、線状のフレネルレンズのソ
ーラーコレクタの集光部材としての使用に関する。本発
明はソーラーコレクタの構造に関しては存在するソーラ
ーコレクタ装置（図４ａ）に接続することができる。そ
の際集光ユニットとして蒸着めっきしたガラスからなる
線状の放物面鏡１４が用いられ、その焦線内に管１３が
固定されており、この管を熱媒液が貫流する。本発明に
より、ソーラーコレクタ（図４ｂ）は、熱媒液を有する
少なくとも１つの管１３および平行に入射する日光１２
を集束する光学部材として少なくとも１つの線状のフレ
ネルレンズ１０を有し、これらが、光がフレネルレンズ
１０により熱媒液を有する管１３に誘導されて入射する
ように互いに配置されている。線状のフレネルレンズ１
０は透明のプラスチック、特にアクリルガラスからな
る。有利には管１３はできるだけ強く吸収するように形
成されている。この目的はたとえば材料をくすんだ黒に
着色することにより達成される。
ーラーコレクタの集光部材としての使用に関する。本発
明はソーラーコレクタの構造に関しては存在するソーラ
ーコレクタ装置（図４ａ）に接続することができる。そ
の際集光ユニットとして蒸着めっきしたガラスからなる
線状の放物面鏡１４が用いられ、その焦線内に管１３が
固定されており、この管を熱媒液が貫流する。本発明に
より、ソーラーコレクタ（図４ｂ）は、熱媒液を有する
少なくとも１つの管１３および平行に入射する日光１２
を集束する光学部材として少なくとも１つの線状のフレ
ネルレンズ１０を有し、これらが、光がフレネルレンズ
１０により熱媒液を有する管１３に誘導されて入射する
ように互いに配置されている。線状のフレネルレンズ１
０は透明のプラスチック、特にアクリルガラスからな
る。有利には管１３はできるだけ強く吸収するように形
成されている。この目的はたとえば材料をくすんだ黒に
着色することにより達成される。
【００１８】ソーラーコレクタ装置は、平行に入射する
日光が線状のフレネルレンズの平らな表面に入射し、こ
のレンズが光を集束し、光が物理的に正確な（実験によ
り容易に測定可能な）距離で固定され、熱媒液を有する
管１３に誘導され、それにより熱媒液が加熱するような
方式で作動する。熱の転送または伝達は自体公知方法で
行われる。本発明により製造されるソーラーコレクタは
その構造が図４および図５に略示されている。
日光が線状のフレネルレンズの平らな表面に入射し、こ
のレンズが光を集束し、光が物理的に正確な（実験によ
り容易に測定可能な）距離で固定され、熱媒液を有する
管１３に誘導され、それにより熱媒液が加熱するような
方式で作動する。熱の転送または伝達は自体公知方法で
行われる。本発明により製造されるソーラーコレクタは
その構造が図４および図５に略示されている。
【００１９】それにもかかわらず変形も可能である一般
的な実施態様においては、製造されるパネル１０の厚さ
は約６ｍｍである。フレネルレンズの段の幅は４ｍｍで
ある。焦点距離１０００ｍｍの場合は焦線の幅１５ｍｍ
が達成される（日光がパネルを透過する場合）。それに
より日光は係数２６．７で集束する。入射出力１０００
Ｗ／ｍ2の場合は直径１５ｍｍの管に４００Ｗ／ｍの出
力が入射することができる。
的な実施態様においては、製造されるパネル１０の厚さ
は約６ｍｍである。フレネルレンズの段の幅は４ｍｍで
ある。焦点距離１０００ｍｍの場合は焦線の幅１５ｍｍ
が達成される（日光がパネルを透過する場合）。それに
より日光は係数２６．７で集束する。入射出力１０００
Ｗ／ｍ2の場合は直径１５ｍｍの管に４００Ｗ／ｍの出
力が入射することができる。
【００２０】焦線内に管により入射する平行な光を集束
する技術水準におけるような線状の放物面鏡１４の代り
に、本発明により、集光部材として線状のフレネルレン
ズ１０を配置する。特別の実施態様においては、熱膨張
の影響を食い止め、従って不特定のふくらみを排除する
ために、線状のフレネルレンズ１０をソーラーコレクタ
装置に軽い応力をかけて固定することができる（図
５）。この場合にフレネル構造を固定する場合の曲がり
の影響を考慮しなければならない。
する技術水準におけるような線状の放物面鏡１４の代り
に、本発明により、集光部材として線状のフレネルレン
ズ１０を配置する。特別の実施態様においては、熱膨張
の影響を食い止め、従って不特定のふくらみを排除する
ために、線状のフレネルレンズ１０をソーラーコレクタ
装置に軽い応力をかけて固定することができる（図
５）。この場合にフレネル構造を固定する場合の曲がり
の影響を考慮しなければならない。
【００２１】
【実施例】本発明による方法は以下のように実施するこ
とができる。（図１）押出し装置は実質的に主要押出し
機１、同時押出し機２および同時押出しのための工具３
から形成される。押し出された平面の最大幅は同時押出
し工具により決定される。一般に押し出された平面は幅
８００〜２２００ｍｍである。その厚さは同様に同時押
出しの条件により限定される。一般には０．５〜２５ｍ
ｍであり、その際成形材料ＮＦから形成される層はまず
構造化とともに目的とされる機能により決定される。し
かしながら一般にその層厚は０．２〜５ｍｍである。
とができる。（図１）押出し装置は実質的に主要押出し
機１、同時押出し機２および同時押出しのための工具３
から形成される。押し出された平面の最大幅は同時押出
し工具により決定される。一般に押し出された平面は幅
８００〜２２００ｍｍである。その厚さは同様に同時押
出しの条件により限定される。一般には０．５〜２５ｍ
ｍであり、その際成形材料ＮＦから形成される層はまず
構造化とともに目的とされる機能により決定される。し
かしながら一般にその層厚は０．２〜５ｍｍである。
【００２２】主要押出し機１により適当な温度にされた
基礎成形材料ＢＦおよび同時押出し機２内で適当な温度
にされた低粘性成形材料ＮＦを同時押出し工具３にいっ
しょに導入する。その際基礎成形材料ＢＦに関して根拠
としてほぼ以下のノズル温度が生じる。
基礎成形材料ＢＦおよび同時押出し機２内で適当な温度
にされた低粘性成形材料ＮＦを同時押出し工具３にいっ
しょに導入する。その際基礎成形材料ＢＦに関して根拠
としてほぼ以下のノズル温度が生じる。
【００２３】 基礎成形材料 加工温度ＢＦ （℃） ＰＭＭＡ ２４０ 硬質ＰＶＣ（粒状化された） １８５ ＨＤＰＥ １７０ ＳＢ ２１０ ＰＰ ２３５ ＰＯＭ ２００ＰＳ １７５ 同時押出し工具３から取り出された同時押出し物ＣＸ
を、ロール４，５および４′からなる三本ロール艶出し
機を介して導き、その際中間ロール５は型押しロールと
してその表面７が所望の構造化されたパネル表面８のネ
ガであるように形成されている。ロール４および５の間
にロール間隙６が存在する。この場合にできるだけ多く
の型押し力を伝達できるためには、圧力最大値はきわめ
て狭い位置の前方で高くなければならない。この三本ロ
ール艶出し機はその他の点では技術水準に相当する。構
造化された表面８を有する押し出されたパネル１０は支
持ロール１１を介して搬送する。引き続き所望の長さに
切断することができる。この場合に成形物９は型押しロ
ール表面７の正確な模写である。
を、ロール４，５および４′からなる三本ロール艶出し
機を介して導き、その際中間ロール５は型押しロールと
してその表面７が所望の構造化されたパネル表面８のネ
ガであるように形成されている。ロール４および５の間
にロール間隙６が存在する。この場合にできるだけ多く
の型押し力を伝達できるためには、圧力最大値はきわめ
て狭い位置の前方で高くなければならない。この三本ロ
ール艶出し機はその他の点では技術水準に相当する。構
造化された表面８を有する押し出されたパネル１０は支
持ロール１１を介して搬送する。引き続き所望の長さに
切断することができる。この場合に成形物９は型押しロ
ール表面７の正確な模写である。
【００２４】本発明により製造されたプラスチックパネ
ルは、構造化する場合の高い模写正確性およびきわめて
微細な型押しされた構造化により優れている。前記パネ
ルは多数の課題に適しており、この場合に光学特性が強
調される。満足する結果を伴ってたとえばセントリック
なおよび線状のフレネルレンズ、更にセミホログラム等
を製造することができる。
ルは、構造化する場合の高い模写正確性およびきわめて
微細な型押しされた構造化により優れている。前記パネ
ルは多数の課題に適しており、この場合に光学特性が強
調される。満足する結果を伴ってたとえばセントリック
なおよび線状のフレネルレンズ、更にセミホログラム等
を製造することができる。
【００２５】たとえば映像面、オーバーヘッドプロジェ
クタ、舞台用スポットライトのフィルタ、自動車、たと
えばライトバンまたはキャンピングカーの後部窓の完全
視野レンズ、投光装置のレンズ等におけるフレネルレン
ズのための公知の工業的使用は本発明による方法により
更に簡単に達成される。線状のフレネルレンズは近年ソ
ーラーコレクタにおける光集束レンズとして特に重要な
適用を見出した。
クタ、舞台用スポットライトのフィルタ、自動車、たと
えばライトバンまたはキャンピングカーの後部窓の完全
視野レンズ、投光装置のレンズ等におけるフレネルレン
ズのための公知の工業的使用は本発明による方法により
更に簡単に達成される。線状のフレネルレンズは近年ソ
ーラーコレクタにおける光集束レンズとして特に重要な
適用を見出した。
【００２６】本発明によるソーラーコレクタの利点は第
１にたとえばアクリルガラスからなる線状のフレネルレ
ンズ３の使用にもとづく。このような線状のフレネルレ
ンズの利点は、押出し法による製造可能性およびこれに
よる低い価格、少ない重量、簡単な、場合により自動的
な清掃である。
１にたとえばアクリルガラスからなる線状のフレネルレ
ンズ３の使用にもとづく。このような線状のフレネルレ
ンズの利点は、押出し法による製造可能性およびこれに
よる低い価格、少ない重量、簡単な、場合により自動的
な清掃である。
【図１】本発明による方法を実施するための押出し装置
を示した図である。
を示した図である。
【図２】図１の押出し装置の三本ロール艶出し機を詳細
に示した図である。
に示した図である。
【図３】本発明によるフレネルレンズを製造する工程を
示した図である。
示した図である。
【図４】ａ）技術水準のソーラーコレクタ装置の略示図
である。 ｂ）本発明によるソーラーコレクタの略示図である。
である。 ｂ）本発明によるソーラーコレクタの略示図である。
【図５】線状のフレネルレンズ１２がソーラーコレクタ
装置に軽く応力をかけて張設されている本発明の特別の
構成を示した図である。
装置に軽く応力をかけて張設されている本発明の特別の
構成を示した図である。
１ 主要押出し機、 ２ 同時押出し機、 ３ 同時押
出しのための工具、４、４′ ロール、 ５ 中間ロー
ル、 ６ ロール間隙、 ７ 中間ロールの表面、 ８
構造化された表面、 ９ 成形物、 １０ 押し出さ
れたパネル、 １１ 支持ロール、 １２ 日光、 １
３ 管、 １４ ガラス、 １５張設部材
出しのための工具、４、４′ ロール、 ５ 中間ロー
ル、 ６ ロール間隙、 ７ 中間ロールの表面、 ８
構造化された表面、 ９ 成形物、 １０ 押し出さ
れたパネル、 １１ 支持ロール、 １２ 日光、 １
３ 管、 １４ ガラス、 １５張設部材
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 3/08 // Ｂ２９Ｋ 33:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 11:00 (72)発明者 ウド フィッシャー ドイツ連邦共和国 ダルムシュタット ア ム シュテーク 17 (72)発明者 ハンス ロレンツ ドイツ連邦共和国 ダルムシュタット ブ レンタノシュトラーセ 16 (72)発明者 ミヒャエル マイアー−カイザー ドイツ連邦共和国 プフングシュタット アダム−シュヴィン−シュトラーセ 14
Claims (9)
- 【請求項１】 押出し機および構造化された表面を有す
るロールを有する３本ロール艶出し機を装備した押出し
装置を用いてきわめて微細な構造化された表面を有する
プラスチックパネルを押し出す方法において、前記装置
が同時押出しのために形成されており、かつプラスチッ
クパネルを２つの押出し機を介して高粘性の基礎成形材
料（ＢＦ）および押し出された低粘性の成形材料（Ｎ
Ｆ）からなる同時押出し物（ＣＸ）として製造し、かつ
３本ロール艶出し機を介して表面構造化することを特徴
とする、プラスチックパネルを押し出す方法。 - 【請求項２】 低粘性の成形材料（ＮＦ）がなお離型剤
（ＴＭ）を有する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 所望の構造を低粘性の成形材料（ＮＦ）
に型押しする請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 型押しロールの温度が低粘性の成形材料
（ＮＦ）のガラス温度より７０℃まで高い請求項１記載
の方法。 - 【請求項５】 フレネルレンズの表面構造を有するプラ
スチックパネルを製造する請求項１から４までのいずれ
か１項記載の方法。 - 【請求項６】 線状のフレネルレンズの表面構造を有す
るプラスチックパネルを製造する請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 基礎成形材料（ＢＦ）がアクリル樹脂で
ある請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項８】 請求項５から７までのいずれか１項記載
の方法により製造されたフレネルレンズ。 - 【請求項９】 熱媒液を有する少なくとも１つの管（１
３）および光を集束する光学部材として透明なプラスチ
ックからなる少なくとも１つの線状のフレネルレンズ
（１０）を有し、これらが、光が集光部材により熱媒液
を有する管（１３）に誘導されて入射するように互いに
配置されているソーラーコレクタ。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4344392.3 | 1993-12-24 | ||
| DE9319928U DE9319928U1 (de) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Sonnenkollektoren |
| DE4344392A DE4344392A1 (de) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Verfahren zur Herstellung linearer Fresnel-Linsen aus thermoplastischen Kunststoffen |
| DE4407468A DE4407468B4 (de) | 1994-03-05 | 1994-03-05 | Verfahren zur Extrusion von Kunststofftafeln |
| DE4407468.9 | 1994-03-05 | ||
| DE9319928.7 | 1994-03-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07290552A true JPH07290552A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=27205923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6317264A Pending JPH07290552A (ja) | 1993-12-24 | 1994-12-20 | プラスチックパネルを押し出す方法、プラスチックパネルからなるフレネルレンズおよびこのフレネルレンズを有するソーラーコレクタ |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5656209A (ja) |
| EP (1) | EP0659531B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07290552A (ja) |
| KR (1) | KR100311549B1 (ja) |
| AT (1) | ATE192963T1 (ja) |
| DE (1) | DE59409357D1 (ja) |
| DK (1) | DK0659531T3 (ja) |
| ES (1) | ES2147214T3 (ja) |
| IL (1) | IL112322A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030085146A (ko) * | 2002-04-29 | 2003-11-05 | 김기수 | 롤러형 금형, 그 제작 방법, 및 이를 사용한 프레넬 렌즈제조 방법 |
| JP2009519145A (ja) * | 2005-12-16 | 2009-05-14 | エボニック レーム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 光学的な用途のためのプリズムフィルム |
| WO2012023447A1 (ja) * | 2010-08-20 | 2012-02-23 | 住友化学株式会社 | 表面形状転写樹脂シートの製造方法 |
| JP2012144033A (ja) * | 2010-07-01 | 2012-08-02 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 樹脂シートの製造方法 |
| JP2014509379A (ja) * | 2011-01-28 | 2014-04-17 | エボニック レーム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 太陽発電用のポリマー材料から製造された特殊なフレネルレンズに基づく長寿命の集光器 |
| WO2014069641A1 (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-08 | 株式会社クラレ | レンズシートの製造方法 |
| JP2016534309A (ja) * | 2013-08-01 | 2016-11-04 | インスティトゥト オログラフィコ アンダルス ソシエダ リミターダＩｎｓｔｉｔｕｔｏ Ｈｏｌｏｇｒａｆｉｃｏ Ａｎｄａｌｕｚ， Ｓ．Ｌ． | ホログラフィが組み込まれた三次元の熱又は光起電性ソーラーパネル |
Families Citing this family (50)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0659531B1 (de) * | 1993-12-24 | 2000-05-17 | Röhm Gmbh | Verfahren zur Extrusion von Kunststofftafeln und daraus hergestellte Fresnel-Linsen |
| WO1996009154A1 (en) * | 1994-09-23 | 1996-03-28 | Karszes William M | Method of making lenticular plastics |
| WO1997015435A1 (fr) * | 1995-10-24 | 1997-05-01 | Nippon Carbide Kogyo Kabushiki Kaisha | Procede de fabrication en continu d'un dispositif optique, ensemble et appareil prevu a cet effet |
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