JP3515576B2 - プラスチック物質からなる材質をマークするための液体組成物 及びその方法 - Google Patents
プラスチック物質からなる材質をマークするための液体組成物 及びその方法Info
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Description
印(indicia)、例えば通常の使用条件下では目に見え
ないロゴ又はマークをつけるための液体組成物と方法に
関する。
質からなる材質」という用語は、透明であれ不透明であ
れ加水分解を受け易く、例えば、−OH又は−COO-Na+基
等の親水性基を生成するポリマー鎖を含むいかなる材質
をも示すために用いられる。
シランの様な加水分解を受け易いポリマー鎖を含むカバ
ーフィルム、例えば抗スクラッチフィルム等を含むプラ
スチック物質でできた材質も含む。
られた眼科用又は非眼科用サングラスレンズ,覆面(vi
sors),シーツ,保護スクリーン等の表面にパターンを
形成するための好ましい用途(それだけに限定されるも
のではないが)をも有する。
者及び特に眼科用レンズの製造者がいつも強く感じてい
る必要性の一つは、生産ライン内での各物品を区別する
ために、さらにクライアント自身によって選ばれたロゴ
又はマークを入れたカスタマイズ製品をクライアントに
提供するために、製品にマークを入れる必要性である。
ト又は彫刻によりマークを入れる技術が、幾つか提案さ
れている。
ターンは審美的にあまり魅力的でない場合があり、また
ある場合にはマークの近くのゾーンの光学的性能を変化
させてしまうので、これらの技術は完全に満足できると
いうものではなかった。
難であり、その結果生産コストが顕著に増加する。
線を当てたときのみ目に見えるマークを形成する蛍光染
料の使用が、例えば日本特許JP60023092や米国特許4,25
7,692に記載されているように、提案されている。
いロゴやマークをマークすることを可能とし、物品の審
美性や光学的性質を改良したが、これらの技術を実行す
るのはいずれにしても制御が微妙であり困難である。
は通常手に入らない特殊な照明装置によってのみ見るこ
とができるものである。
に記載されているように、材質上の湿気の凝縮により、
例えば、材質に息をかけた際に見えるようになるマーク
を形成することが提案されている。
つゾーン、正確にはマークを構成しようとするゾーンを
周囲よりも親水性にして、マークが形成され、その結
果、息を吹きかけることによって材質の表面に、望まし
いマークの形をした所定の部分を除き、霧がかけられ
る。
親和性(親水性)の望ましい改善が、濃縮硫酸溶液を塗
布することにより達成される。
クの同定が可能となるが、表面又は物質が着色されてい
ない材質に本質的に限定される。
ク物質を着色するために用いられる本質的にすべての有
機染料を不可逆的に変えることが知られている。
深く取り扱う必要があるのはよく知られることである
が)作業者にとって楽なものではなく、危険性もある。
面が着色したプラスチック物質でできた材質上に、予め
固定されたパターンを有する部分に塩基性溶液を塗布す
ることによって、通常の使用条件下では目に見えないが
材質に霧をかけるといつでも目視可能なマークを形成で
きるという驚くべき発見がなされた。
る材質にマークを形成する方法を提供する。本方法は、
上記材質の予め固定されたパターンを有する表面部分に
塩基性溶液を塗布する工程を含む。
が、材質のマトリックス又はオプションとして存在する
外部層を形成するポリマー鎖を制御的に加水分解し、可
逆的に水分子と結合できる親水性基を形成することが見
出されている。
る材質の表面部分は、ロゴ又はマークを再生する認証の
形に有利的に規定されてもよい。
材質は外部表面に形成されたマークについていかなる可
視的しるしも示さない。
は、材質に霧をかけることにより、例えば息を吹きかけ
ることにより、即時且つ明確に識別可能となる。
ーンを除き均一に霧がかけられている。このゾーンは、
表面の加水分解処理のために高度に親水性になっている
が、多量の湿気を結合しその結果本質的に透明に見える
かもしれない。
あり、一般的に、室温,湿度条件下では数秒内に消失す
る。
たマークは長時間、しかも石鹸による洗濯及び/又は拭
き取り等の機械的作業を繰り返しても、本質的に変わら
ない。
用語は、溶液にOH-イオンを放出するいかなる塩基性化
合物の水溶液に対しても使用される。
I A基のアルカリ又はアルカリ土類金属の水酸化物から
なる群より選択される無機塩基であり、特に水酸化ナト
リウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、又は水酸化
バリウム(Ba(OH)2)等の水溶液が例示できる。
用してもよいが、塩基性化合物の濃度が少なくとも0.01
mol/lであるのが好ましい。
る。
液は、好ましくは20℃〜100℃の領域の温度に保たれ
る。
ら本方法が役に立たない程時間がかかったり、実用的に
は価値のないものにしてしまう。
を破壊する危険がでてくる。
室温〜60℃の範囲に保たれる。
うにようになる高度に親水性のゾーンを形成して、材質
表面の加水分解処理を完結するのに必要な時間は、使用
した塩基性溶液の塩基性化合物の濃度と温度の両方に反
比例する。
ど、処理時間とその塩基性化合物の同濃度で形成したマ
ークの寿命との両者が短くなる。
間、及びその同温度で形成したマークの寿命の両者が短
くなる。
る(0.01〜6mol/l)溶液の場合、処理時間は、室温での
作業の場合、6mol/lの濃度の溶液を使用する際の最低30
秒〜0.01mol/lの濃度の溶液を使用する際の最高12時間
まで変わるかもしれない。
るのに最も適当な処理時間は、塩基性化合物の濃度と塩
基性溶液の温度に従い本技術分野の手法により決めても
よい。
にマークを形成してもよい。
段又はブラッシを用いて材質に塗布してもよく、または
マークの1つに調和するパターンを有する保護フィルム
で表面をコーティングし、コートした材質を上記溶液に
浸しあるいはスプレーして塗布してもよい。
溶液を材質に接触させた後、本発明の方法では、好まし
くはさらに塩基性溶液を除去する工程を含む。この工程
は、用いた塗布技術に依存して滴らして後に水洗または
単に水洗により実施可能である。
を除去する工程で直接染色バスに有利的に浸漬してもよ
い。
るポリマー鎖を含むプラスチック物質でできたいかなる
材質も上述の方法によりマークできる。
リカーボネート,ポリオールアリルカーボネート,セル
ロースエステル,ポリアクリレート,及び飽和及び不飽
和ポリウレタンとポリエステルからなる群より選択され
るポリマーを含む。
場合も含む)の製造に普通使用されるジエチレングリコ
ール−ビス−アリル−カーボネートまたはCR39(商標)
が好ましい。
のポリマーの一つまたは層を形成するポリマーで構成さ
れ、材質に塗布して例えば抗スクラッチ特性を持つよう
にしてもよい。
リウレタン樹脂からなる群より選択されるポリマーをク
ロスリンクして得られたフィルムを含む。
に入手可能なポリシロキサン樹脂は、ヨーロッパ特許出
願EPO,171,493番と同様に米国特許4,225,631及び4,503,
126番に記載されているものである。
塩基性溶液と少なくとも水溶性の相容性ポリマー、即ち
アルカリ媒質に安定なポリマーとを含む組成物を、予め
固定したパターンを持つ材質の部分に塗布するステップ
を提供する。
チック物質でできた材質の表面部分にマークを形成する
のに特に適当な塩基性組成物を提供し、この塩基性組成
物は塩基性溶液と少なくとも水溶性ポリマーとを含む。
しており、この液体では水溶性ポリマーが組成物に存在
する遊離水酸基の支持及び担体物質として機能する。
当に調節して、一旦塗布したら外部手段の助けなしに材
質への接着が可能となる値にしてもよい。
持つマークを得ることができ、以下の塗布技術を採用で
きる。この様な技術の例としては、市場で入手可能な高
度の自動化装置を用いて迅速かつ反復可能な経済的な方
法で実施できる、例えば、転写スタンピング,パンチン
グ,パッド印刷,シルクスクリーン印刷等が挙げられ
る。
度は、2,000〜10,000mpa x sの範囲に、好ましくは2,50
0〜7,000mpa x sの範囲に調節される。
持つポリマーとコポリマーからなる群より水溶性ポリマ
ーが選択される場合に得られた; 式中、Xは独自にH,O,COOH,OR又はアシル基R'COであ
り、Rは1〜4の炭素原子を持つ脂肪族基又はベンゼン
基(benzenic group)であり、R'は1〜4の炭素原子を
持つ脂肪族基であり、Yは独自に水素かCOOHであり、Y'
は独自にOH,COOH,または上記に定義されたようなアシル
基R'COである。
ットが以下のものである; a)X=OH、Y=H、Y'=OH b)X=OR、Y=Y'=COOH c)X=COOH、Y=H、Y'=COOH d)X=H、Y=Y'=COOH e)X=Y'=OR'及び/又は無作為にOH、Y=H。
ンとして加水分解されたポリビニルアルコール;ビニル
エーテル,ビニルエステル,アクリル酸又はオレフィン
とマレイン酸無水物とのコポリマー;ポリアクリル酸又
はNa塩;メタクリル酸の水溶性ポリマーとコポリマー;
ビニルエーテルの水溶性ポリマーとコポリマー;水溶性
ポリエステルとポリエーテル;例えばメチル及び/又は
エチルセルロースのような水溶性セルロース誘導体;水
溶性尿素−フォルムアルデヒド及び/又はメラミン樹脂
と、例えば対応するメチル化樹脂のようなその官能基の
誘導体;水溶性のフェノールフォルムアルデヒド樹脂;
及びそれらの混合物からなる群より選択される群より選
択される。
水物/メチルビニルエーテルコポリマーとそのNa塩;マ
レイン酸無水物/アクリル酸コポリマーとそのNa塩であ
って、特に平均分子量が少なくとも70,000に等しいも
の;ポリアクリル酸;ポリビニルアルコールであり80%
以上の加水分解程度と80,000以上の平均分子量を持つも
の;からなる群より選択される。
ロアルコール性溶液に有利的に製剤化される。ヒドロア
ルコール性溶液という用語は水とアルコールをいかなる
容積比でも混合したものを示す。
の最高50/50(容積/容積)の均一な混合物を含む。こ
のアルコールは1〜4の炭素原子を持つ脂肪族アルコー
ルと芳香族アルコールからなる群より選択されたもので
ある。
ル,イソプロピル,n−ブチルアルコール及びそれらの混
合物からなる群より選択されたものである。
安定な少なくとも一つの水溶性ポリマーの水溶性又はオ
プションとしてヒドロアルコール性溶液を提供する工程
と、この溶液に粉末又はペレットで塩基性化合物を添加
する工程を含む方法(プロセス)により調製される。
濃度を、普通に入手できるポリマー組成物から出発し
て、これに塩基性化合物を徐々に加えて得てもよい。
を最良の方法で制御するために、一定に攪拌しながらオ
プションとして冷却しながらポリマー組成物に可溶化さ
れる。
基性化合物の水溶液を提供する工程と、アルカリ媒質に
安定な少なくとも一つの水溶性ポリマーをこの水溶液に
添加する(オプションとしてそのヒドロアルコール性溶
液を添加する)工程とを含む方法(プロセス)により調
製されてもよい。
体組成物中の塩基性化合物の濃度が2〜6mol/lの範囲に
あり、23℃、60rpmで測定された組成物の動的粘度が2,5
00〜7,000mpa x sの間である時に達成される。
り、効果的に塗布してもよく、美的観点から特に価値が
あり、くっきりとよく規定された輪郭を持つマークが形
成される。
により与えられる、本発明の実施形態の以下の説明から
より明らかとなる。
き、種々の組成物は各成分の重量部を示すことにより規
定される。
つ、市販のマレイン酸無水物/メチルビニルエーテルコ
ポリマー(BASFにより生産されるSokalan(商標)CP2)
の60重量%水溶液100gに添加した。得られた塩基性液体
組成物は、同様の粘度と約2.5モル/LのNaOH濃度とを有
していた。
のサイズの文字Oの形で、パッド印刷技術により現代技
術の装置を用い、CR39(商標)からなる20個のサングラ
スレンズ(そのうち10個が無色、他の10個は表面がグレ
ーに染色されている)の凸表面の中心部分に塗布され
た。
でリンスして除去した。
無色のものも、外観上無処理のものと完全に同一であっ
たが、レンズに息を吹きかけと、本質的に均一な形で霧
がかかっているゾーンにより取り囲まれた0の形の透明
なマークを見ることができた。
が観察されなかった。
ークの鮮明さは損なわれなかった。
ートでできた20個のサングラスレンズ(そのうち10個が
無色、他の10個は全体がグレーに染色されている)に対
し繰り返された。すべてのレンズが、従来タイプのポリ
シロキサン樹脂で構成される抗スクラッチ表面層を有す
る。
マークがレンズに形成された。すべての処理レンズは、
有色であれ、無色であれ、無処理レンズと外観上同一で
あったが、レンズに息を吹きかけると、本質的に均一な
形で霧がかかっているゾーンにより取り囲まれた0の形
の透明なマークを見ることができた。
が観察されなかった。
ークの鮮明さは損なわれなかった。
トからなる20個のサングラスレンズ(そのうち10個が無
色、他の10個は全体がグレーに染色されている)に対し
繰り返された。すべてのレンズが、従来タイプのポリシ
ロキサン樹脂で構成される抗スクラッチ表面層を有して
いた。
されているものと完全に類似の性質を持つものが得られ
た。
うち10個が無色、他の10個はグレーに染色されている)
に、T型の無保護ゾーンを形成するために、可塑化PVC
の保護フィルムが塗布された。
るKOH水溶液に浸された。約5分後、レンズを取り出し
て、残余塩基性溶液を除去するために流水でリンスし
た。
明マークを、保護フィルムを除去して息を吹きかけると
見ることができた。
色であれ、無処理レンズと完全に同一であった。この場
合も、有色レンズではマークゾーンに色の消失や変化が
観察されなかった。
息を吹きかけて可視化操作を繰り返したが、マークの鮮
明さは損なわれなかった。
市販のポリビニルアルコールを、300ccの水と200ccのエ
タノールとを含む均一混合液に溶解した。
ットを添加し、一定にかき混ぜ約60℃の温度で徐々にこ
れを溶解した。
OH濃度を有する塩基性液体組成物が得られた。これを次
に転写スタンピングにより、CR39(商標)からなる20個
のサングラスレンズの中心部分に塗布した。
により塗布した。
し、その後流水で洗浄してレンズの表面から組成物を除
去した。
ーンに取り囲まれた文字Aの形をした透明なマークを見
ることができた。
息を吹きかける可視化操作を繰り返したが、マークの鮮
明さは損なわれなかった。
例5に記述された手順を繰り返した。
塗布技術で得られたマークと比較して有意な差が見られ
なかった。
得られる事は明白である。
材質でできた材質に霧をかけることにより目にみえるマ
ークを形成するために必要な塗布技術が、非常に単純で
あり再現性がある点は特記すべきであろう。
布技術、例えばパッドプリンティングを使用可能であ
り、その結果、目的とする認証の塗布に必要な時間とコ
ストが大変削減できる。
り上げないで、適当な形をしたパッドまたはシルクスク
リーンを単に用いて、最も変化のあるパターンとサイズ
を持つマークを形成可能となる。
Claims (23)
- 【請求項1】プラスチック物質でできた材質にマークを
形成する方法であって、前記材質の予め固定されたパタ
ーンを有する表面部分に塩基性溶液を塗布する工程を含
む方法。 - 【請求項2】前記塩基性溶液は濃度0.01〜6(mol/l)
の塩基性化合物の水溶液である、請求項1に記載の方
法。 - 【請求項3】前記塩基性化合物はアルカリ金属の水酸化
物,アルカリ土類金属の水酸化物からなる群より選択さ
れる無機塩基である、請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】前記無機塩基は、NaOH,KOH,Ba(OH)2及
びその混合物からなる群より選択される、請求項3に記
載の方法。 - 【請求項5】前記塩基性溶液はアルカリ媒質に安定な少
なくとも1つの水溶性ポリマーをさらに含む、請求項1
に記載の方法。 - 【請求項6】前記少なくとも1つの水溶性ポリマーは、
以下のモノマー単位を有するポリマー及び/またはコポ
リマーからなる群より選択される、請求項5に記載の方
法。 式中、Xは独自にH,OH,COOH,OR又はアシル基R'COであ
り、Rは1〜4の炭素原子を有する脂肪族基又はベンゼ
ン基(benzenic group)であり、R'は1〜4の炭素原子
を持つ脂肪族基であり、Yは独自に水素またはCOOHであ
り、Y'は独自にOH,COOH,または上記に定義されたような
アシル基R'COである。 - 【請求項7】前記少なくとも1つの水溶性ポリマーは、
オプションとして加水分解されたポリビニルアルコー
ル;ビニルエーテル,ビニルエステル,アクリル酸又は
オレフィンとマレイン酸無水物とのコポリマー;ポリア
クリル酸又はNa塩;メタクリル酸の水溶性ポリマーとコ
ポリマー;ビニルエーテルの水溶性ポリマーとコポリマ
ー;水溶性ポリエステルとポリエーテル;水溶性セルロ
ース誘導体;水溶性尿素−フォルムアルデヒド及び/ま
たはメラミン樹脂と、その官能基の誘導体;水溶性のフ
ェノールフォルムアルデヒド樹脂;及びそれらの混合物
からなる群より選択される、請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】前記少なくとも1つの水溶性ポリマーは、
マレイン酸無水物/メチルビニルエーテルコポリマー;
マレイン酸無水物/アクリル酸コポリマー;ポリアクリ
ル酸;ポリビニルアルコールであり80%以上の加水分解
程度と80,000以上の平均分子量を持つもの及びそれらの
塩からなる群より選択される、請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】プラスチック物質でできた前記材質は、ポ
リメチルメタクリレート,ポリカーボネート,ポリオー
ルアリルカーボネート,セルロースエステル,ポリアク
リレート,ポリウレタン,飽和及び不飽和ポリエステル
からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。 - 【請求項10】プラスチック物質でできた前記材質に塗
布される塩基性溶液は、20℃〜100℃の温度を有する、
請求項1による方法。 - 【請求項11】前記塩基性溶液は、前記塗布ステップの
後に水洗または染色バスに浸すことによって材質から除
去される、請求項1に記載の方法。 - 【請求項12】前記塩基性溶液は、転写スタンピング,
パンチング,パッド−プリンティング,又はシルク−ス
クリーンプリンティングにより材質の前記少なくとも一
つの表面部分に塗布される、請求項1〜11のいずれかに
記載の方法。 - 【請求項13】前記塩基性溶液は、材質の前記少なくと
も1つの表面部分に、材質のその残りの表面を保護フィ
ルムで覆うことによりかつ材質を前記溶液に浸すか又は
スプレーすることにより塗布される、請求項1〜12のい
ずれかに記載の方法。 - 【請求項14】少なくとも一つの塩基性溶液及び前記塩
基性溶液に対し相溶性を有するポリマーを含む、プラス
チック物質で出来た材質の少なくとも1つの表面部分に
マークを形成するための塩基性組成物。 - 【請求項15】前記塩基性溶液は、濃度0.01mol/l〜6mo
l/lの塩基性化合物の水溶液である、請求項14に記載の
組成物。 - 【請求項16】前記塩基性化合物は、アルカリ又はアル
カリ土類金属の水酸化物からなる群より選択される無機
塩基である、請求項15に記載の組成物。 - 【請求項17】前記無機塩基は、NaOH,KOH,Ba(OH)2
及びその混合物からなる群より選択される、請求項16に
記載の組成物。 - 【請求項18】23℃で2,000〜10,000mpa x sの動的粘度
を有する、請求項14に記載の組成物。 - 【請求項19】前記少なくとも一つの水溶性ポリマーは
以下のモノマー単位を持つポリマー及びコポリマーから
なる群より選択される、請求項14に記載の組成物。 式中、Xは独自にH,OH,COOH,OR又はアシル基R'COであ
り、Rは1〜4の炭素原子を有する脂肪族基又はベンゼ
ン基(benzenic group)であり、R'は1〜4の炭素原子
を持つ脂肪族基であり、Yは独自に水素またはCOOHであ
り、Y'は独自にOH,COOH,または上記に定義されたような
アシル基R'COである。 - 【請求項20】前記少なくとも一つの水溶性ポリマー
が、オプションとして加水分解されたポリビニルアルコ
ール;ビニルエーテル,ビニルエステル,アクリル酸又
はオレフィンとマレイン酸無水物とのコポリマー;ポリ
アクリル酸又はNa塩;メタクリル酸の水溶性ポリマーと
コポリマー;ビニルエーテルの水溶性ポリマーとコポリ
マー;水溶性ポリエステルとポリエーテル;水溶性セル
ロース誘導体;水溶性尿素−フォルムアルデヒド及び/
又はメラミン樹脂と、その官能基の誘導体;水溶性のフ
ェノールフォルムアルデヒド樹脂;及びそれらの混合物
からなる群より選択される、請求項19に記載の組成物。 - 【請求項21】前記少なくとも一つの水溶性ポリマー
は、マレイン酸無水物/メチルビニルエーテルコポリマ
ー;マレイン酸無水物/アクリル酸コポリマー;ポリア
クリル酸;ポリビニルアルコールであり80%以上の加水
分解程度と80,000以上の平均分子量を持つもの及びそれ
らの塩からなる群より選択される、請求項20に記載の組
成物。 - 【請求項22】アルカリ媒質に安定な少なくとも水溶性
ポリマーの水溶性又はオプションとしてヒドロアルコー
ル性溶液を提供する工程;前記溶液に粉末又はペレット
の塩基性化合物を添加する工程;を含む、請求項14〜21
のいずれかに記載の塩基性組成物を製造する方法(プロ
セス)。 - 【請求項23】少なくとも一つの塩基性化合物の水溶性
又はオプションとしてヒドロアルコール性溶液を提供す
る工程;前記溶液にアルカリ媒質に安定な、少なくとも
一つの水溶性ポリマーをオプションとしてヒドロアルコ
ール性溶液として添加する工程;を含む、請求項14〜21
のいずれかに記載の塩基性組成物を製造する方法(プロ
セス)。
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