塑料光学元件及其生产方法_2

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直方向上的最大外 部尺寸21为15mm。附图标记22表示肋4的最大宽度,此处该最大宽度为18mm。肋4的厚 度5是1mm。在图3B中,附图标记24表示芯部构件在中心处的厚度,此处该厚度为10mm 〇 附图标记25和26表示沿着中心轴(光轴)在前面和后面的塑料涂层厚度,该厚度分别为 1mm 和 1mm 〇
[0029] 首先,多个含有聚碳酸酯的树脂制备成颗粒形式,该树脂作为用于芯部构件1的 材料。测量每个所制备的含有聚碳酸酯的树脂的粘均分子量。使用在模制之前的颗粒来测 量粘均分子量。具体地,使用粘度检测器作为体积排阻色谱法(SEC)的检测器,遵照在JIS K 7252-4中所描述的方法测量极限粘度,以确定粘均分子量。
[0030] 使用粘均分子量为23000的聚碳酸酯作为用于示例1-1的芯部构件1的材料。
[0031] 使用粘均分子量为24000的聚碳酸酯作为用于示例1-2的芯部构件1的材料。
[0032] 使用粘均分子量为26000的聚碳酸酯作为用于示例1-3的芯部构件1的材料。
[0033] 使用粘均分子量为31000的聚碳酸酯作为用于示例1-4的芯部构件1的材料。
[0034] 使用粘均分子量为15000的聚碳酸酯作为用于对比示例1-1的芯部构件1的材 料。
[0035] 使用粘均分子量为20000的聚碳酸酯作为用于对比示例1-2的芯部构件1的材 料。
[0036] 使用粘均分子量为21000的聚碳酸酯作为用于对比示例1-3的芯部构件1的材 料。
[0037] 随后,制备用于塑料涂层的材料。用于塑料涂层的材料为聚甲基丙烯酸甲酯。此 外,具有吸附紫外线特性的1,2-羟基-5-甲基-1-苯并三唑添加至用于塑料涂层的材料, 以具有基于用于塑料涂层的全部材料的1. 〇重量份数的含量。
[0038] 随后,通过以下的生产方法生产塑料光学元件3。将所制备的含有聚碳酸酯的树脂 熔化且注入至如图2A和2B中所示的芯部构件模制模具10中以模制芯部构件1。然后,如 图2C所示,芯部构件1插入至塑料涂层模制模具13的可动模具15中。所制备的用于塑料 涂层2的材料熔化,同时从浇口 16通过肋4被注入至在芯部构件1的前表面和后表面上所 形成的空间中,并且固化。这样,塑料光学元件3被生产。
[0039] 将所生产的塑料光学元件3浸入至有机溶剂中大约1秒钟,接着在室温干燥。塑 料光学元件3接着在60°C的温度和90%的湿度停留200小时,之后检查塑料光学元件3的 外观。在这些示例和对比示例中,外观检查进行20次,并且形成裂纹(即使一次)的情况 被评估为"不合格"。所使用的有机溶剂是异己烷(80% )和乙醇(14% )的混合溶液(透 镜清洗剂,商品名称:EE-6310,由奥林巴斯公司制造)。结果表明,在示例1-1至1-4中裂 纹的形成被抑制。换句话说,发现当用于芯部构件1的含有聚碳酸酯的材料的粘均分子量 在23000以上至31000以下范围内时,可抑制在芯部构件1中形成裂纹。
[0040] 表1示出了试验的结果。
[0041] 表 1
[0042] 12345 示例 ?
2 接着,将描述示例2。 3 图4Α和4Β以及图5Α至5F示出了根据本发明的示例2的结构。图4Α是示出了示 例2的塑料光学元件的平面图,图4Β是示出了该塑料光学元件的截面图。在图4Α中,附图 标记20表示塑料光学元件在横向方向上的最大外部尺寸,附图标记21表示塑料光学元件 在竖直方向上不包含肋的最大外部尺寸。此处,在横向方向上的最大外部尺寸20为20mm, 在竖直方向上的最大外部尺寸21为15_。附图标记22表示肋4的最大宽度,此处该最大 宽度为18mm。肋4的厚度5是1mm。在图4B中,附图标记24表示芯部构件在中心处的厚 度,此处该厚度为l〇mm。附图标记25和26表示沿着中心轴(光轴)在前面和后面的塑料 涂层厚度,该厚度分别为1mm和1mm。在图4B中,附图标记27表示构成芯部构件1的芯部 部分,附图标记28表示涂覆芯部部分的前表面和后表面的涂层部分。此外,附图标记29和 30表示沿着中心轴(光轴)在前面和后面的涂层部分28的厚度,该厚度分别为1mm和1mm。 附图标记31表示形成在芯部构件1上的肋,附图标记32表示肋31的最大宽度,该最大宽 度为3mm。附图标记33表示肋31的厚度,该厚度为lmm〇 4 在示例2中,芯部部分27和涂层部分28由含有聚碳酸酯的同一树脂形成。 5 首先,制备含有聚碳酸酯的多种树脂,该树脂作为用于芯部部分27和涂层部分28 的材料。使用粘均分子量为23000的聚碳酸酯作为用于示例2-1的芯部部分27和涂层部 分28的材料。
[0048] 使用粘均分子量为24000的聚碳酸酯作为用于示例2-2的芯部部分27和涂层部 分28的材料。
[0049] 使用粘均分子量为26000的聚碳酸酯作为用于示例2-3的芯部部分27和涂层部 分28的材料。
[0050] 使用粘均分子量为31000的聚碳酸酯作为用于示例2-4的芯部部分27和涂层部 分28的材料。
[0051] 使用粘均分子量为15000的聚碳酸酯作为用于对比示例2-1的芯部部分27和涂 层部分28的材料。
[0052] 使用粘均分子量为20000的聚碳酸酯作为用于对比示例2-2的芯部部分27和涂 层部分28的材料。
[0053] 使用粘均分子量为21000的聚碳酸酯作为用于对比示例2-3的芯部部分27和涂 层部分28的材料。
[0054] 随后,制备用于塑料涂层的材料。用于塑料涂层的材料是聚甲基丙烯酸甲酯。此 外,具有吸附紫外线特性的1,2-羟基-5-甲基-1-苯并三唑添加至用于塑料涂层的材料, 以具有基于用于塑料涂层的全部材料的1. 〇重量份数的含量。
[0055] 随后,塑料光学元件3被生产。
[0056] 图5A至5F是示出了用于生产示例2的塑料光学元件的模具的截面图。图5A和5B 示出了用于模制芯部部分27的模具34。图5C和f5D示出了用于通过将材料通过肋31注入 至芯部部分的前表面和后表面上的空间中而模制涂层部分28的涂层部分模制模具35。涂 层部分模制模具35包括固定模具36、可动模具37以及浇口 38,为了将用于形成涂层部分 的材料注入空间中而在肋31中制成该浇口。图5E和5F示出了塑料涂层模制模具39,该塑 料涂层模制模具包括用于塑料涂层2的固定模具40、可动模具41和浇口 42。利用这些模 具通过以下生产方法来生产塑料光学元件。将所制备的含有聚碳酸酯的树脂熔化且注入至 如图5A和5B中所示的芯部部分模制模具34中以模制芯部部分27。随后,芯部部分27插 入至在图5C和f5D中所示的涂层部分模制模具35的可动模具37中。所制备的含有聚碳酸 酯的树脂熔化并从浇口 38通过肋31被注入至用于形成涂层部分的空间中以模制涂层部分 28。因此,芯部构件1被模制。随后,芯部构件1插入至在图5E和5F中所示的塑料涂层模 制模具39的可动模具41中。所制备的用于塑料涂层2的材料被熔化,同时从浇口 42通过 肋4注入至在芯部构件1的前表面和后表面上所形成的空间中,并且固化。这样,塑料光学 兀件3被生广。
[0057] 将每个所生产的塑料光学元件3浸入至有机溶剂中大约1秒钟,接着在室温干燥。 塑料光学元件3接着在60°C的温度和90%的湿度停留200小时,之后视觉上检查塑料光学 元件3的外观。在示例和对比示例中,外观检查执行20次,并且形成裂纹(即使一次)的 情况被评估为"不合格"。所使用的有机溶剂是异己烷(80% )和乙醇(14% )的混合溶液 (透镜清洗剂,商品名称:EE-6310,由奥林巴斯公司制造)。结果表明,在示例2-1至2-4中 裂纹的形成被抑制。换句话说,发现当用于芯部构件1的含有聚碳酸酯的材料的粘均分子 量在23000以上至31000以下范围内时,可抑制在芯部构件1中形成裂纹。
[0058] 表2示出了试验的结果。
[0059] 表 2
[0060]
[0061] 在根据本发明实施例的塑料光学元件中,即使施加有有机溶剂的塑料光学元件暴 露至假定长期恶化的恒温恒湿测试环境,也可抑制在芯部透镜(芯部构件)中形成裂纹。 [0062] 当参考示范性的实施例对本发明作出描述时,可以理解的是,本发明不限于所公 开的示范性实施例。对以下权利要求的范围应作最宽泛的解释,以涵盖所有这样的改进以 及等同的结构和功能。
【主权项】
1. 一种塑料光学元件,包括: 芯部构件;以及 塑料涂层,所述塑料涂层涂覆所述芯部构件的前表面和后表面,制成所述塑料涂层的 材料不同于芯部构件的材料, 其中,所述芯部构件包括聚碳酸酯,所述聚碳酸酯的粘均分子量在23000以上至31000以下的范围内。2. 根据权利要求1所述的塑料光学元件,其中,所述塑料涂层包括甲基丙烯酸甲酯。3.根据权利要求1所述的塑料光学元件,其中,所述塑料涂层包括具有吸附紫外线特 性的添加剂。4.根据权利要求3所述的塑料光学元件,其中,具有吸附紫外线特性的所述添加剂包 括苯并三唑化合物、二苯甲酮化合物或者三嗪类化合物。5.根据权利要求3所述的塑料光学元件,其中,所述塑料涂层包括含量在0. 1重量份数 以上至5重量份数以下范围内的添加剂。6. 根据权利要求1所述的塑料光学元件,还包括形成在所述芯部构件的侧表面的一部 分上的肋。7.根据权利要求6所述的塑料光学元件,其中,所述肋厚度在0. 5mm以上至3mm以下的 范围内。8. 根据权利要求1所述的塑料光学元件,其中,所述芯部构件包括芯部部分和涂层部 分。9. 一种用于生产塑料光学元件的方法,所述方法包括: 使用含有粘均分子量处于23000以上至31000以下范围内的聚碳酸酯的树脂通过注射 成型而模制芯部构件;以及 将用于塑料涂层的熔化材料注入至所述芯部构件的前表面和后表面上。10. 根据权利要求9的方法,其中,所述芯部构件包括芯部部分和涂层部分, 使用含有粘均分子量处于23000以上至31000以下范围内的聚碳酸酯的树脂通过注射 成型而模制所述芯部部分;以及 将含有粘均分子量处于23000以上至31000以下范围内的聚碳酸酯的树脂注入至所述 芯部部分的前表面和后表面上而模制所述涂层部分。
【专利摘要】本发明涉及一种塑料光学元件,该元件包括芯部构件,该芯部构件包含粘均分子量在23000以上至31000以下范围内的聚碳酸酯。
【IPC分类】G02B1/04, B29D11/00, G02B1/10
【公开号】CN105467471
【申请号】CN201510615589
【发明人】菊池涉
【申请人】佳能株式会社
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年9月24日
【公告号】EP3000588A1, US20160082679
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