光学制品的注射成形机及光学制品的注射成形方法

专利名称：光学制品的注射成形机及光学制品的注射成形方法
技术领域：
本发明涉及光学制品的注射成形机及光学制品的注射成形方法，是在将注射装置
的加热筒内减压的状态下使树脂材料可塑化，将可塑化后的熔融材料往成型模具内注射而 成形出光学制品。
背景技术：
导光板、光扩散板、透镜、光盘等的光学制品，在对于自然光、照射光、激光、紫外线 等光线的透射率低的场合，在制造过程或使用时会需要强的光线，因此期望获得光线透射 率高的光学制品。因而光学制品，一般是使用上述光线透射率优异的丙烯酸酯、聚碳酸酯、 环状烯烃类树脂等的透明树脂材料，通过注射成形(包括在型腔内将熔融树脂压縮的注射 压縮成形)来成形的。然而，在通过注射成形来成形出光学制品的场合，在注射成形机的加 热筒内使树脂材料可塑化成熔融状态的过程中，树脂材料会劣化，在光学制品发生"烧痕"、 "黄变"而使上述光线透射率降低。又在加热筒内使树脂材料可塑化成熔融状态的过程中， 会产生气体或水分，这些有时混入光学制品而发生银条(silver streak)。
作为解决上述问题的技术，专利文献1至专利文献3所记载的技术是公知的。专 利文献1是关于盘基板用注射成形机，注射装置进入可塑化工序时，将开闭装置闭锁而使 加热筒内成为气密状态，并将熔融树脂所产生的气体予以吸引，形成某一程度的减压状态。 在专利文献1的注射装置，若可塑化工序结束，将上述开闭装置打开以再度供应树脂，因此 加热筒内回复大气压。然而依据这种机构，在成形循环的期间反复进行加热筒内的闭锁和 打开，在真空度充分上升之前就已经进行熔融树脂的计量并注射，因此无法防止黄变而成 形出光线透射率高的光学制品。又在专利文献l，无法充分地调节树脂材料的供应量，因此 无法从加热筒内高效率地吸引气体或水分。 另外在专利文献2也是，为了抑制盘基板等的发生银条及树脂劣化，利用旋转阀 体，使成形出盘基板的注射成形机的加热筒内成为气密状态，并通过真空泵来吸引加热筒 内。然而专利文献2所记载的注射装置，当旋转阀体旋转时有少量空气会进入加热筒内，因 此真空度难以到达高真空状态。因此专利文献2也是，虽可抑制盘基板等的银条发生或某 一程度的变色，但仍无法成形出光线透射率高的盘基板等的光学制品。又在专利文献2，由 于是利用旋转阀体，无法调整树脂材料的供应量而一次就将大量的树脂材料供应至加热筒 内，并在此状态下进行熔融，因此无法从加热筒内高效率地吸弓I气体或水分。
再者，在专利文献3中为了防止盘基板的氧化、变色，朝向成形出盘基板的注射成 形机的加热筒内、或对上述加热筒内供应树脂材料的供应装置内，供应氮气等的非活性气 体。然而，像专利文献3这样，使用将氮气供应至加热筒内而进行可塑化的熔融树脂所成形 出的盘基板，只能将黄变等的变色抑制在某一程度，而无法获得充分的光线透射率。另外， 盘基板的成形虽是在无尘室内进行，但使用大量的氮仍会造成环境问题等。而且在专利文 献3也是，由于无法充分地调节树脂材料的供应量，无法从加热筒内高效率地吸引气体或 水分。
专利文献1 :日本实用新案登录3016781号公报(0001、0010、0011、0013，图1)
专利文献2 :日本特开平9-164527号公报(0005、0008、0009，图1)
专利文献3 :日本特开平8-52763号公报(权利要求1,0022，图1)

发明内容
本发明鉴于上述问题而构思而成，其目的是为了提供一种光学制品的注射成形机 及光学制品的注射成形方法，在将注射装置的加热筒内减压的状态下使树脂材料可塑化， 将可塑化后的熔融材料往成形模具内注射而成形出光学制品，可改善对光学制品照射自然 光、照射光、激光、紫外线等的至少一种光线时的光线透射率。 本发明的权利要求1所记载的光学制品的注射成形机及权利要求4所记载的光学 制品的注射成形方法，是在将注射装置的加热筒内减压的状态下使树脂材料可塑化，将可 塑化后的熔融材料往成形模具内注射而成形出光学制品，其特征在于使加热筒内的真空 度成为0. 33kPa 11. 33kPa而进行可塑化。 依据本发明的光学制品的注射成形机及光学制品的注射成形方法，是在将注射装 置的加热筒内减压的状态下使树脂材料可塑化，将可塑化后的熔融材料往成形模具内注射 而成形出光学制品，由于使加热筒内的真空度成为0. 33kPa 11. 33kPa而进行可塑化，可 防止光学制品发生烧痕或黄变，且能改善对光学制品照射自然光、照射光、激光、紫外线等 的至少一种光线时的光线透射率。


图1是本实施方式的光学制品的注射成形机的概略说明图。 图2是本实施方式的光学制品的注射成形机上所安装的螺杆的螺纹(flight)的 展开图。 图3是显示利用本实施方式的光学制品的注射成形机所成形出的盘基板的分光 光线透射率的图。 图4是显示利用本实施方式的光学制品的注射成形机所成形出的盘基板的色相
(YI值)的图。 附图标记说明 11...注射成形机；12...注射装置；14...树脂材料供应装置；16...主螺纹；17、 17a、17b...沟槽部；18...分支螺纹；21...供应量调节装置；31...加热筒；42...螺杆；
54.真空泵；M、M1.树脂材料。
具体实施例方式
参照图1至图4来说明本实施方式的光学制品的注射成形机及光学制品的注射成 形方法。图l是本实施方式的光学制品的注射成形机的概略说明图。图2是本实施方式的 光学制品的注射成形机上所安装的螺杆的螺纹展开图。图3是显示利用本实施方式的光学 制品的注射成形机所成形出的盘基板的分光光线透射率的图。图4是显示利用本实施方式 的光学制品的注射成形机所成形出的盘基板的色相(YI值)的图。 如图l所示，属于光学制品的用于一次性写入式蓝光盘(商标)(BD-R)的盘基板，是利用注射成形机11所成形出的，经过后工序的溅镀、色素层的形成、被覆层的形成等而 制造出一次性写入式蓝光光盘(BD-R)。 作为包括后工序的光盘的制造装置的一部分，配置图1所示的盘基板的注射成形 机11。在注射成形机11的一侧配置干燥装置13，其具备将盘基板的原料即丸粒状的树脂 材料M干燥并贮藏的功能。干燥装置13通过供应管15来连接于注射成形机11。通过未图 示的压送机构，而从安装于注射装置12的树脂材料供应装置14供应树脂材料M。树脂材料 供应装置14通过筒状的供应筒22、和自由开闭地区画供应筒22的内部空间的上部开闭器 23a、下部开闭器23b等，而分割成上部贮留室24、中间贮留室25及下部贮留室26。该供应 筒22在上部设有材料投入口 ，在下部设有与用来调节树脂材料M的供应量的供应量调节装 置21连通的开口。再者，将上述上部贮留室24、中间贮留室25及下部贮留室26利用加热 器进行加热而进一步使树脂材料M干燥亦可。 接着说明注射成形机11的注射装置12。在注射装置12的供应量调节装置21中， 利用马达27进行旋转驱动的进料螺杆28沿水平方向配置于搬运筒29的内部。在供应量 调节装置21中，搬运筒29的后侧上部连接于上述下部贮留室26，且搬运筒29的前侧下部 经由筒部30连接至注射装置12的加热筒31。在本发明通过利用上述供应量调节装置21， 可调节树脂原料M而供应至加热筒31内。为了承受可塑化成熔融状态的树脂原料M1的压 力，加热筒31为具有既定壁厚的圆筒构件，在各区域分别配置加热器36和热电偶37，从控 制装置38能对各区域进行温度控制。在上述加热筒31形成与喷嘴32的喷嘴孔32a连通 的内孔39。在加热筒31的内孔39，将在前方设有止回阀40的螺杆42配置成可旋转且能 前进后退。在加热筒31的前部固接有气缸头33，在气缸头33固接喷嘴32。又在加热筒31 的后部的投入口 35周围固接壳体34。壳体34通过温度调节装置来调节温度，但为了防止 露水凝结，也配置未图示的加热器。 本实施方式的螺杆42使用在前后的主螺纹16间的沟槽部17形成有高度比上述 主螺纹16低的分支螺纹18的分支螺纹螺杆。螺杆42，从前方侧起依序区分成轴部43的 直径形成大径且主螺纹16的高度较低的计量区域44、轴部43朝前方侧呈锥状扩径的压縮 区域45、轴部43的直径形成小径且主螺纹16的高度较高的进料区域46。如图1的概略说 明图及图2的展开图所示，在上述进料区域46的主螺纹16的前面16a，连接着分支螺纹18 的始端部18a。分支螺纹18在沟槽部17的内部，分支螺纹18的后面18b和主螺纹16的前 面16a之间的沟槽部17a的宽度朝前方逐渐扩大，且分支螺纹18的前面18c和主螺纹16 的后面16b之间的沟槽部17b的宽度逐渐縮小。而且，在压縮区域45内，主螺纹16的后面 16b连接于分支螺纹18的终端部18d。又基于加工上的理由，在图2中，如18e、18f所示， 分支螺纹18的始端部18a的前方和终端部18d的后方的连接部分形成为与分支螺纹18同 样的高度亦可。 另外，分支螺纹18的始端部18a的设置位置，可以在进料区域46和压縮区域45 的边界部，也可以在压縮区域45内。关于该分支螺纹18的始端部18a的设置位置，在将螺 杆42配置在加热筒31内的场合，最好对应于加热筒31的温度控制区域(除了最后的温度 控制区域以外)，以防止热被壳体34夺去。另外，分支螺纹18，可在一部分设有缺口，或将 2根分支螺纹18设置在前方和后方、或平行设置。另外，位于分支螺纹18的后面18b侧的 主螺纹16也是，可在一部分设置排气用的缺口，或螺纹高度形成比其它部分的主螺纹16的高度低，但比分支螺纹18的高度高。再者，分支螺纹型的螺杆42的L/D，较佳为18 28左 右。故，也能想象螺杆42使用没有分支螺纹18的一般性螺杆的情形。
此外，螺杆42后方的轴部47通过设置在加热筒31的密封构件48，被自由旋转地 密封。在注射装置12配置在计量时为使树脂原料M可塑化而让螺杆42旋转的计量用伺 服马达49、在计量时赋予背压且在注射时使螺杆42前进的注射用伺服马达50。
另外，树脂材料供应装置14、注射装置12的供应量调节装置21及加热筒31的各 部分利用未图示的密封构件施以密封，以使加热筒31内保持气密。而且，在上述供应量调 节装置21的搬运筒29上部所设的吸引口 51，连接着管路52，上述管路52经由开闭阀53连 接至邻接注射成形机11而配置的真空装置的真空泵54。又在中间贮留室25也连接着管路 55，且经由未图示的开闭阀连接至上述管路52。在上述管路52配置用于测定加热筒31内 的真空度的真空计56。再者，从真空泵54连接至注射装置12的管路52的吸引口 51，也可 以设置在加热筒31的后部(包含后端部)、壳体34、包含筒部30的供应量调节装置21的 任一场所。 本实施方式所使用的真空泵54是属于罗茨(Roots)式4级的干式真空泵，排气速 度为910L/min，具有到达真空度-101kPa(绝对真空度0. 33kPa)的能力。真空泵54也能 使用旋转叶片型的油旋转泵等。又在真空泵54的能力有余裕的场合，亦可连接在2台以 上的注射成形机。只要真空度以大气压为基准(表压基准)在-90kPa以下(绝对真空度 11. 33kPa以下)，即可获得期望的气体吸引效果。更佳为-95kPa以下(绝对压基准6. 33kPa 以下)，可获得大致最高的气体吸引效果。能获得表压比-101kPa更低的高真空度的真空泵 54，基于成本的考量变成性能过剩。又在真空泵54的排出侧，连接着消音器57或脱臭装置 58，且有配管连接至无尘室的外部。 又在本实施方式中，并未配置非活性气体即氮的供应装置，使用真空泵54能将加 热筒31内的熔融状态的树脂材料M1所产生的物质予以真空吸引，因此在无尘室内不会有 大量的氮被排出，从环境问题的观点来看是有益的。 另一方面，在注射成形机11的合模装置60配置了通过未图示的伺服阀而动作的 合模气缸61。合模机构亦可使用电动曲柄(toggle)机构，以取代合模气缸61。又在本实 施方式中，在合模装置60的固定盘62和可动盘63之间安装用于成形出一次性写入式的 蓝光盘(BD-R)用的盘基板的成形模具64。上述成形模具64是由固定模具65和可动模 具66所构成，在两者间形成容积可变的型腔67。此外，在可动模具66配置镍合金制的压 模(stamper)68，以在上述盘基板上形成第1层的图案面。又上述压模68也可以设置在固 定模具65，但在形成盘基板的中心孔时，由于冲头69突出时的毛边形成于固定模具65侧， 在用于蓝光盘的盘基板的场合，为了避免在光盘再生时成为朝下的面的图案面一侧形成毛 边，在可动模具66设置压模68是有利的。 控制装置38接收来自上述加热筒31或喷嘴32的热电偶37、计量用伺服马达49 或注射用伺服马达50的旋转编码器、合模装置60的可动盘63的未图示的位置传感器、合 模装置60的未图示的压力传感器等的注射成形机11的各部位的检测信号；并接收来自真 空计56、取出装置、以及未图示的成形模具的温度调节装置等的检测信号。此外，来自控制 装置38的信号送往供应量调节装置21的马达27、加热筒31或喷嘴32的马达、计量用伺 服马达49、注射用伺服马达50、合模装置60的油压机构及其各开闭阀等的注射成形机11的各部位；并送往真空泵54、开闭阀53等、上部开闭器23a、下部开闭器23b的驱动源，开 闭阀53等、取出装置、以及未图示的成形模具的温度调节装置等。 接着说明光学制品的注射成形方法(包含注射压縮成形)。在本实施方式中，说 明使用盘基板的注射成形机11来成形出盘基板的方法。将在干燥装置13实施3小时以 上的干燥而使水分率成为lppm以下的树脂材料M(—般为盘等级的聚碳酸酯树脂的新料 (virginpellet))，供应至树脂材料供应装置14的上部贮留部24。这时为了避免加热筒31 内的真空度降低，首先根据来自控制装置38的信号而打开上部开闭器23a，在使树脂材料M 落入中间贮留室25时将上部开闭器23a关闭。接着根据反射式的树脂量探测传感器(未图 示)的检测值或定时器的计时等来打开下部开闭器23b，使中间贮留室25的树脂材料M落 入与供应量调节装置21连通的下部贮留室26。因此，在加热筒31内，上下的开闭器23a、 23b不会同时打开而能始终保持气密状态(除了加热筒31的密封构件48和螺杆42的轴部 47之间等的些微的漏泄等以外)。 在供应量调节装置21中，通过马达27的旋转控制，以使加热筒31内始终处于饥 饿状态(在加热筒31的投入口 35，在螺杆42的轴部47的上面以上未充满树脂材料M的状 态)的方式来控制进料螺杆28的旋转数及/或旋转时间，而经由筒部30将树脂材料M调 节供应至加热筒31内。在本实施方式，在控制装置38中，运算供应量调节装置21的进料 螺杆28的旋转数相对于计量时的螺杆42的旋转数，并通过马达27来进行旋转控制。使加 热筒31内的树脂材料M成为饥饿状态的目的在于使从后方进行的气体等的吸引变容易， 且让加热筒31内的树脂材料M的滞留时间减少而防止发生热劣化。 加热筒31的温度通过控制装置38进行PID控制，以使温度最高的前部区域成为 340°C 370°C ，使接近壳体34的后部区域成为280°C 330°C 。特别是关于前部区域，现在 一般使用的聚碳酸酯树脂，若成为更高的温度则会发生树脂材料的热分解，所成形出的盘 基板会发生黄变且紫外线透射率会降低。真空装置的真空泵54的能力如上述般虽可达到 0. 33kPa，但实质上加热筒31内的真空度，由于有些微的漏泄而在大气压基准(表压基准) 下为_981^3，在绝对压基准下为3. 33kPa左右。 如上述那样在通过真空泵54进行吸引的状态(减压状态)下的加热筒31内的 螺杆42的螺纹间所供应的树脂材料M，随着计量的开始，通过受到计量用伺服马达49的驱 动而产生的螺杆旋转，被送往加热筒31的前方。计量时的螺杆旋转数的一例为200rpm 400rpm，而以高旋转数为佳；背压的一例为OMPa 4MPa，而以低或无背压为佳。树脂材料 M受到以上述条件进行螺杆旋转时的螺杆42和加热筒31的内孔39之间的剪切发热、和通 过加热器36加热后的加热筒31所施加的热而进行可塑化。具体而言，将温度控制成，从分 支螺纹18的分支点附近使树脂材料M开始熔融。再者，未熔融的树脂材料M经过分支螺纹 18的前面18c和主螺纹16的后面16b之间的沟槽部17b而送往前方。这时未熔融的树脂 材料M，会沿着分支螺纹18的前面18c侧而滞留，而从加热筒31的内孔39侧逐渐进行微 量的熔融。上述未熔融的树脂材料M当中熔融后的树脂材料M1(包含不完全熔融状态的场 合)会越过分支螺纹18而往分支螺纹18的后面18b和主螺纹16的前面16a之间的沟槽 部17a移动。 因此，在沟槽部17b会有未熔融的树脂材料M存在，特别是在主螺纹16的后面16b 侧形成有间隙，通过真空泵54从后方对加热筒31内实施真空吸引时，不致受到树脂材料M或可塑化后的树脂材料M1的阻碍而能高效率地将气体或水分予以吸引除去。此外，可塑化 后的树脂材料M1，虽然蓄积在分支螺纹18的后面18b和主螺纹16的前面16a之间的沟槽 部17a，但是由于在主螺纹16和加热筒31的内孔39之间存在供气体等流通的间隙，从可塑 化后的树脂材料M1产生的气体等，越过主螺纹16并经由上述的沟槽部17b的间隙而被往 后方吸引。又如先前所说明般，在主螺纹16设置缺口等而成为能更积极地吸引气体等的构 造亦可。 随着计量的进行，使螺杆42边旋转边后退，而在螺杆42前方贮留着可塑化成熔融 状态的树脂材料Ml (1次的成形分量+缓冲量)。在计量时，喷嘴32的前端是始终抵接于固 定模具65，以保持加热筒31内的前方侧的气密状态。从熔融状态的树脂材料Ml除去的物 质，被未图示的过滤器捕集固态成分后，被送往真空泵54，然后气体是通过脱臭装置58实 施脱臭后往无尘室外排放出。 接着通过注射用伺服马达50的驱动，而将螺杆前方的熔融状态的树脂材料Ml经 由喷嘴32的喷嘴孔32a及合模后的成形模具64的浇道而同样注射充填于成形模具64的 型腔67内。型腔67的熔融状态的树脂材料Ml通过合模装置60的合模气缸61的高速升 压动作被急速地压縮而进行注射压縮成形。然后通过配置在上述成形模具64的压模68，而 形成对应于BD-R规格的节距(pitch)间隔0.32ym的沟槽(摆动沟槽)的图案面。又紧 接着通过从可动模具66侧突出的冲头69而冲孔形成出中心孔。盘基板的成形模具64通 过从未图示的温度调节装置送往成形模具64内的冷却流路的冷却介质而被施以冷却，随 着盘基板的冷却的进展，将可动模具66打开，利用取出装置70将其取出而送往下个冷却工 序。又在本实施方式中，用于蓝光盘(BD-R)的盘基板的成形循环为3. 0 4. 5秒，较佳为 将树脂材料Ml在高温状态下进行热分解的时间予以縮短。 图3是显示通过盘基板的注射成形机11所成形出的盘基板的分光光线透射率的 图。图3的光线透射率曲线A表示在加热筒31内的真空度为-98kPa(3.33kPa)下进行可 塑化后的树脂材料M1所成形出的盘基板的分光光线透射率。此外，光线透射率曲线B表示 在加热筒31内的真空度为-90kPa(ll. 33kPa)下进行可塑化后的树脂材料Ml所成形出的 盘基板的分光光线透射率；光线透射率曲线C表示在加热筒31内未实施真空吸引的常压下 进行可塑化后的树脂材料M1所成形出的盘基板的分光光线透射率。 依据上述实验可知，在紫外线波长A为280nm 400nm的区域，光线透射率T的 差距最大。因此判明了若使用提高加热筒31内的真空度而进行可塑化后的树脂材料M1来 成形出盘基板的成形品，则显著地改善紫外线区域的光线透射率T。在使用盘基板制造光盘 的工序中，为了形成BD-R的被覆层或DVD的贴合层而使用紫外线固化树脂，并通过紫外线 照射装置来进行紫外线的照射。上述紫外线的峰值波长A大多为350nm 365nm左右。
在上述曲线图中，关于光线透射率曲线A所示的在加热筒31内的真空度 为-98kPa(3. 33kPa)下进行可塑化后的树脂材料M1所成形出的盘基板，在波长A为350nm 以上的区域显示80X以上的光线透射率T而获得良好的结果。此外，关于光线透射率曲线 B所示的在加热筒31内的真空度为-90kPa(11. 33kPa)下进行可塑化后的树脂材料M1所成 形出的盘基板也是，在波长A为350nm以上的区域显示80X以上的光线透射率T而到达合 格标准。但是在未实施真空吸引的常压下进行可塑化后的熔融树脂所成形出的盘基板的光 线透射率曲线C，在波长A为350nm时无法到达光线透射率T为80%以上的合格标准，因此其在实用紫外线区域的光线透射率T是不足的。 再者，若实际让紫外线透过盘基板而使紫外线固化树脂固化，在加热筒31内的真 空度为-85kPa(16. 33kPa)下进行可塑化后的树脂材料Ml所成形出的盘基板、或在加热筒 内成为氮气气氛下进行可塑化后的树脂材料M1所成形出的盘基板，由于光线透射率不足， 为了使紫外线固化树脂固化必须花费必要以上的时间。因此，基于紫外线透射率的关系，较 佳为使用在加热筒31内的真空度成为-90kPa(11.33kPa)下进行可塑化后的树脂材料Ml 来成形出盘基板，更佳为在加热筒31内的真空度成为-95kPa(6. 33kPa) -101kPa(0. 33kP a)下进行可塑化。将高真空侧的限度设定为-101kPa的理由在于即使在比-101kPa更高 真空度下成形品的状态也不会改变，且基于加热筒31的密封构造、真空泵54的能力与价格 的平衡、电气消耗量的关系，设定成-lOlkPa以下将缺乏经济合理性，当然设定成更高真空 度也是可以的。真空泵54，原则上在成形作业中是以不停止的方式进行连续动作。此外在 本发明中，只要能达成上述真空度即可，并不完全排除将氮气等的非活性气体投入注射装 置12的加热筒31内或是在其之前的工序投入的情形。 另外，图4是显示通过注射成形机11所成形出的盘基板的色相(YI值)的图。图 中左侧3例的测定结果，是使用加热筒31内设定成-98kPa(3. 33kPa)而进行可塑化后的树 脂材料Ml所成形出的盘基板，其YI值为5. 67 5. 70 (平均5. 68)，显示黄变程度最小的状 态。图中中央3例的测定结果，是使用加热筒31内设定成-90kPa(11.33kPa)而进行可塑 化后的树脂材料M1所成形出的盘基板，其YI值为5. 71 5. 73 (平均5. 72)，显示容许范围 内的黄变程度。图中右侧3例的测定结果，是使用在大气压下进行可塑化后的树脂材料M1 所成形出的盘基板，其YI值为5. 81 5. 86(平均5. 83)，显示较大的黄变程度。
又如先前技术所记载，通过将加热筒31内实施真空吸引，抑制盘基板的黄变虽是 公知的，但根据上述实验结果可知，通过进一步将真空度提升至上述区域，且进一步完全地 除去熔融树脂所产生的气体或水分，防止了氧的存在所造成的化合物反应或烧痕，且进一 步改善黄变而提升透明度。而且通过将YI值改善到5. 7左右而提升透明度，在光盘当中如 CD、DVD那样在读取时让激光通过盘基板内部的场合，进一步提升读取性能。
接着说明将本发明适用于光学制品即导光板的注射成形机的情形。导光板的注射 成形机的构造基本上和盘基板的注射成形机11相同，因此省略其图示，且对于相同或相当 的部分赋予相同的符号来作说明。在导光板的场合，用于便携电话的对角尺寸2. 5 3. 5 英寸、板厚0. 2 0. 4mm的导光板， 一次成形出2个或4个是一般的。又关于使用于车用导 航系统或个人数字助理机等的导光板，其对角尺寸为5 8英寸左右，板厚为0. 4 0. 7mm 左右，另外也有用于笔记本计算机或用于电视的大型导光板。这些导光板的成形，可利用未 进行压縮的注射成形或进行压縮的注射压縮成形(包含注射冲压)。在利用未进行压縮的 注射成形时，注射速度设定为800mm/sec 1500mm/sec。但是在进行高速注射的场合，除了 必须采用特殊的注射装置以外，由于高摩擦阻力所造成的树脂劣化、为了使流动性良好而 采用高温的熔融树脂温度所造成的树脂劣化及内部应力的恶化，导光板的光线透射率有降 低的倾向。另一方面，在注射压縮成形中，由于型腔的厚度会暂时变宽，例如是在注射速度 200mm/sec 600mm/sec下进行，因此减少上述原因所造成的树脂劣化等。
用于导光板的注射成形机ll的注射装置12的加热筒31内始终保持气密状态，且 通过真空泵54而始终真空化(减压)成-90kPa(11. 33kPa)以下，更佳为_95kPa (6. 33kPa)以下。另外，通过供应量调节装置21来调节供应至加热筒31内的树脂材料M的供应量而 进行饥饿成形，这点也是和上述的用于盘基板的注射成形机ll同样的。另外，关于用于大 型导光板等的注射成形机11 ，其加热筒31的内孔39的直径或注射容量大，可在树脂材料供 应装置14和加热筒31内分别连接不同的真空泵54、54，或者对于加热筒31内连接2台以 上的真空泵54。 关于导光板的成形所使用的树脂，除了丙烯酸酯、聚碳酸酯以外，还能使用环状烯 烃类树脂等。作为环状烯烃类树脂，可列举ART0N( 7 —卜> )、apel( 7《a ) 、ZE0N0R(七 才7 7 )(都是商标)等，在其中也选择高流动性等级的透明树脂。而且使用在真空状态 的加热筒31内进行可塑化后的树脂材料M1，以上述的注射速度(视场合有注射速度比 600mm/sec更快的场合)往型腔内注射树脂材料Ml，在型腔内，通过合模装置60来压縮而 进行导光板的成形。在紫外线的波长区域，以ART0N为首的环状烯烃类树脂具有优异的光 线透射率，光线透射率是依聚碳酸酯、聚丙烯酸酯的顺序而越来越差。因此，在加热筒内为 真空状态(减压状态)下将树脂材料M可塑化的场合，在紫外线波长区域，丙烯酸酯的光线 透射率的改善效果最受期待。 另外，关于透镜的成形也是，将在加热筒31内为真空状态下进行可塑化的树脂材 料M1往型腔内注射，实施注射压縮成形而进行透镜的成形。相较于导光板的成形，透镜成 形时的型腔厚度大多为更厚，因此注射速度变得更慢，且冷却时间(成形时间)变得更长。 所使用的树脂材料M的种类是和导光板的场合大致相同。若导光板带有黄色会影响液晶的 颜色，若透镜带有黄色则会影响影像，因此对于这些光学制品而言，YI值的改善具有重要的 意义。 关于本发明虽未一一列举，但并不限于上述本实施方式，本发明当然也适用于本 领域技术人员根据本发明的趣旨而施加变更的形态。
权利要求
一种光学制品的注射成形机，在将注射装置的加热筒内减压的状态下使树脂材料可塑化，并将可塑化后的熔融材料往成形模具内注射而成形出光学制品，其特征在于将上述加热筒内始终保持气密状态且利用真空泵进行吸引，使真空度成为0.33kPa～11.33kPa而进行树脂材料的可塑化。
2 如权利要求1所述的光学制品的注射成形机，其特征在于在上述注射装置的加热 筒配置将树脂材料的供应量予以调节而供应的供应量调节装置。
3. 如权利要求1或2所述的光学制品的注射成形机，其特征在于配置在上述注射装 置的加热筒内的螺杆，是在主螺纹之间的沟槽部形成有高度比上述主螺纹更低的分支螺纹 的分支螺纹螺杆。
4. 一种光学制品的注射成形方法，在将注射装置的加热筒内减压的状态下使树脂材料可塑化，并将可塑化后的熔融材料往成形模具内注射而成形出光学制品，其特征在于将上述加热筒内始终保持气密状态且利用真空泵进行吸引，使真空度成为0. 33kPa 11. 33kPa而进行树脂材料的可塑化。
5. 如权利要求4所述的光学制品的注射成形方法，其特征在于通过设置于上述注射 装置的加热筒的供应量调节装置，来调节供应至加热筒内的树脂材料的供应量，并进行饥 饿成形。
6. 如权利要求4或5所述的光学制品的注射成形方法，其特征在于上述注射装置的 计量时的背压为0Mpa 4MPa。
全文摘要
本发明提供一种光学制品的注射成形机及光学制品的注射成形方法，其在将注射装置的加热筒内减压的状态下使树脂材料可塑化，并将可塑化后的熔融材料往成形模具内注射而成形出光学制品，可改善对光学制品照射光线时的光线透射率。本发明的光学制品的注射成形机，在将注射装置(12)的加热筒(31)内减压的状态下使树脂材料(M)可塑化，将可塑化后的熔融材料(M1)往成形模具(64)内注射而成形出光学制品，其中，将加热筒(31)内始终保持气密状态且利用真空泵(54)进行吸引，使真空度成为0.33kPa～11.33kPa而进行树脂材料(M)的可塑化。
文档编号B29C45/76GK101722634SQ20091020864
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月23日 优先权日2008年10月24日
发明者蛯名利幸, 阿南一也 申请人:株式会社名机制作所