JPH01277814A - プラスチックレンズの染色方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプラスチックレンズの染色方法に関する。

［従来の技術］ プラスチックレンズは成形が容易なこと、軽くて割れ難
いこと、染色により容易に着色が可能であること等の特
長から、近年光学レンズ特に眼鏡用レンズとして広く用
いられるようになってきている。なかんずく染色により
容易に着色できるというメリットは、ファツション性、
遮光性の点から眼鏡用レンズとして好まれ、眼鏡用プラ
スデックレンズの７０パ一セント以上は染色して市場に
供されていると言われている。この染色に当たっては従
来、分散染料を界面活性剤と共に水中に分散させて染色
液を調製し、この染色液にプラスチックレンズを加熱下
に浸漬するといういわゆる浸漬染色方法（浸染法〉が主
とし７て用いられている。

また、上記浸染法に代る方法として気相法があり、例え
ば特公昭３５−１３８４号公報には、有機顔料を昇華さ
せプラスチックを着色する方法が、また特開昭５６−１
５３３２１号、特開昭５６−１５９３７６号の各公報に
は固形昇華性染料を昇華させてプラスチックレンズを染
色する方法が開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ プラスチックレンズの染色方法として最も広く利用され
ている染色法は浸染法であるが、水中におけるプラスチ
ックレンズに対する分散染料の親和性は概して低く、浸
染法により高濃度の染色物を得るには極めて長時間を必
要としていた。この染色時間を短くする為に、高濃度の
分散染料を含む染色液を用いることも行われているが、
この場合、染色時間を短くすることは出来ても、分散染
料の分散系が不安定となり、染色中に分散染料の凝固、
沈澱を生じる結果、色相のばらつき、沈澱物のレンズへ
の付着を生じる等、安定な染色物を得ることは難しいと
ともに染料の有効利用という点からも好ましくない。ま
た、水中におけるプラスチックレンズに対する分散染料
の低親和性は、染色しようとするプラスチックレンズに
対し４使用した分散染料を完全に沈着させることを不可
能にしている。即ち、染色液に大量の染料を残したまま
、染色を完了せざるを得ないのが現状である。この結果
、浸染法においては、色相再現性が乏しく、色相ががば
らつきやすいという問題を起こしている。

一方、特公昭３５−１３８４号公報の気相法では、着色
剤として顔料を使用する為、同公報に記載されているよ
うに染色はなされず、顔料の不透明な薄膜層がプラスチ
ック表面に形成されるに過ぎない。この方法で得られた
着色プラスチックは不透明であり、光学レンズに不可欠
の要素である透明性を満足せず、また何等かの外力によ
り着色薄膜層の部分的剥離を生じる可能性があり、光学
レンズとしては不適当である。

また特開昭５６−１５３３２１号公報、特開昭５６−１
５９３７６号公報における固形昇華性染料を用いた気相
染色法は、ブロック状固形染料を用いるため、レンズ面
に染料を定量的に飛ばすことができない、着色源を均一
に加熱できない、染色濃度の調整が難しいといった問題
がある。

本発明は上記したような従来技術における種々の問題点
を一挙に解決し、均染性、染色再現性の良好な安定した
プラスチックレンズの染色方法を提供することを目的と
する。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は従来技術のかかる問題点を解決するためになさ
れたものであり、本発明のプラスチックレンズの染色方
法は、表面に昇華性染料を塗布してなる基体に、プラス
チックレンズを真空雰囲気中に非接触に対向させ、前記
基体を加熱することにより昇華性染料を昇華させプラス
チックレンズの表面上に染色層を形成させることを特徴
とする。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において、基体に塗布される昇華性染料としては
、特に昇華性分散染料を用いるのが好ましく、その例と
して、三井樹脂着色用染料（ＭＩＴＳＵＩＰＳ　　Ｃｏ
１ｏｒ）、カヤセットブルー９０６゜カヤセットブルー
Ｎ、カヤセットブラウン９３９（以上、日本化薬（株）
商品名）、テラシルブルー３ＲＬ、テラシルブラウン３
Ｒ（以上、日本チバガイギー（株〉商品名）等がある。

これらの昇華性分散染料、水溶性アクリル樹脂などのバ
インダー、水などの溶媒よりなる配合物を混合してイン
キを調製し、該インキを紙、プラスチックシート、ガラ
スシートなどの基体に塗布し、染料塗布基体を得る。

次にこの染料塗布基体の昇華性染料塗布面と、被染物で
あるプラスチックレンズの染色所望面とを非接触に対向
させる。本発明の方法は、染色時にプラスチックレンズ
と基体とを非接触状態に保つことを特徴とし、これによ
り均染性と染色再現性を達成するものであるが、プラス
チックレンズと基体との間の距離は必ずしも一定ではな
く、着色時間、プラスチックレンズ及び昇華染料の加熱
温度、真空度、プラスチックレンズの染色しようとする
色の濃さ等によって決められ、例えば１ｍｍ〜１．００
０ｍｍの範囲が望ましい。この距離が１ｍｍ未満である
と、染料を昇華させるなめに基体を加熱する時の熱が不
必要にプラスチックレンズに伝わり、その光学特性を損
ない、また曲面をもつプラスチックレンズにあっては色
相ムラが生じやすくなるので好ましくない。

また１０００ｍｍを超えると、昇華した染料のプラスチ
ックレンズへの到達量が極端に少なくなり染色層を形成
する時間が長くなるばかりでなく、濃色の染色も困難に
なってくるので好ましくない。なお、本発明と異なり、
プラスチックレンズを染料塗布基体と接触した状態で染
色処理すると、染料を昇華さぜるために基体を加熱する
時の熱によりプラスチックレンズの変形が生じ、また染
料塗布基体の染料塗布ムラによりプラスチックレンズの
染色ムラが生じ、均一な染色を行なうことができない。

また、本発明の方法は、染色を真空雰囲気で行なうこと
を要件とするものであるが、雰囲気の真空度は、］Ｏｍ
ｒｎＨｇ以下であればよい。］　ＯｍｍＨｇを超える真
空度は染料を昇華沈着させるのに高熱を必要とし好まし
くない。本発明の目的を達成するためには１０ｍｍＨｇ
　〜１０’ｍｍＨｇ１０部好適である。

染色する際に、プラスチックレンズは、その基材によっ
て異なるが、例えば眼鏡レンズとして通常用いられるジ
エチレングリコールビスアリルカーボネート重合体（Ｃ
Ｒ−３９＞からなるプラスチックレンズでは、５０・Ｃ
〜１６０・Ｃの範囲に加熱するのが望ましい。１６０・
Ｃを超える加熱は、プラスチックレンズの光学特性を損
なうのみならず、物理特性まで低下させるため好ましく
ない。また、プラスチックレンズの加熱温度が５０・Ｃ
未満では、上述の昇華性染料の場合に、染色層を形成す
る時間が著しく長くなり、またプラスチックレンズ表面
に染料が粉末状に析出するので好ましくない。また昇華
性染料は約１００−Ｃ以上に加熱することが必要である
。１００−Ｃ未満では染料が気化しないからである。な
お、染色時間は、温度、真空度などの他の条件や目的と
する染色濃度にもよるが、前述のプラスチックレンズ基
材及び昇華性分散染料では、−ｍに１０秒〜１００分で
ある。

染色のために用いられるプラスチックレンズはそれ自体
染色可能なものを用いるのが好ましい。このようなプラ
スチックレンズとしては前述０ＣＲ−３９からなるプラ
スチックレンズ以外にセルロース系プラスチックレンズ
、ポリカーボネート系プラスチックレンズ、ポリスチレ
ン系プラスチックレンズ等が挙げられる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明するが、
本発明はこの実施例に限定されるものではない。なお、
１部」及び「％」はそれぞれ重量部及び重量％を忽昧す
る。

実施例］ （１）昇華性染料塗布基体の作成 昇華性染料として、カヤセットブルーＮ（日本化薬（株
）商品名）を２０部用い、これを水溶性アクリル樹脂（
バインダー）１２部と水（溶媒）６８部との混合物中に
分散させて、染料濃度２０％の塗液を調製した。

次にこの塗液をロールコータ−法により紙基体上に全面
塗布した後、４０・Ｃで８時間乾燥して昇華性染料塗布
紙を得た。

（２）プラスチックレンズの染色 第１図に示す真空乾燥装置において、金属製棚１の上に
厚さｌｒｎｍの厚紙２を敷き、その上に上記（１）で得
られた昇華性染料塗布紙３を染料塗布面が上になるよう
に敷き、さらにその上に、中央部が所定形状に切り抜か
れた白紙４を敷いた。［なお、上記の厚紙２は多孔性格
造を有する金属製棚］の熱対流用孔による昇華性染料塗
布紙３の加熱ムラを防ぐためのものであり、また白紙４
は昇華性染料塗布紙から染料が過度に昇華することを防
ぎ、かつ中央部の切り抜き形状によりプラスチックレン
ズの染色所望部分のみを染色させるためのものであり、
中央部の切り抜き形状としては、第２図（ａ＞及び（ｂ
）にそれぞれ示すような円形及び半円形が挙げられる。

第２図＜ａ）に示される円形は、その直径が後述のレン
ズ保持具の短径と等しく、この円形切り抜き部を有する
白紙を用いることにより、円形のプラスチックレンズの
全面が染色される。また第２図（ｂ）に示される、半円
形切り抜き部を有する白紙を用いることにより、円形プ
ラスチックレンズの一方の半内部が一定濃度で染色され
、さらに他の半内部が前記の一方の半内部との隣接部分
において染色濃度勾配をもって染色されたグラジェント
タイプの染色プラスチックレンズが得られる。］ 次に、第３図に示すような形状を有し、短径＜Ｓ）が６
５　ｍ　ｍφ、長径け、）が９５ｍｍφのレンズ保持具
５（金属製のものは熱伝導が良すぎてレンズのコバ部分
が過剰に加熱されるので、厚紙等の低熱伝導性のものが
好ましい）を、その短径部が下になるようにして、その
上にレンズ径７５ｍｍφのジエチレングリコールビスア
リルカーボネート重合体（ＣＲ−３９＞からなる平板プ
ラスチックレンズ６を載置し、上記真空乾燥装置内の白
紙４上に、レンズ保持具５の短径部が白紙４の切り抜き
部と一致するように設置しな。昇華性染料塗布紙３とプ
ラスチックレンズ６との間の垂直距離は、３０ｍｍであ
った。

次に加熱装置７により加熱し、真空乾燥装置の雰囲気温
度が１６０・Ｃになったことを温度計８で確認したのち
、真空乾燥装置を密閉して真空ポンプ９を用いて９．２
〜０．３ｍｍＨｇまで減圧し、５分間放置した。この加
熱下の真空処理により、昇華性染料塗布紙３から染料が
昇華し、プラスチックレンズ６の表面上に染色層が形成
された。

本実施例により得られた染色プラスチックレンズの染色
状態を目視により観察したところ、第４図＜ａ）にその
平面図を示すように染色ムラはなく全面が均一な染色濃
度を有する染色面Ａからなっていた。また染色処理後に
プラスチックレンズの変形も認められなかった。この染
色処理を何度も繰り返してもほぼ同様の良好な結果が得
られた。

比較例］ 第５図に示す装置を用いて固体ブロック状昇華性染料に
よるプラスチックレンズの染色を以下のようにして行な
った。すなわち、第５図において、固体ブロック状昇華
性染料１１（住友化学（株）製スミカロンイエローＥＧ
）を２０ｍｇ用い、これを加熱部］２により２５０・Ｃ
に加熱して昇華させ、昇華性染料１１から３ｃｍ離れて
、断熱材１３上に載！され、遠赤外ランプ１４によりＳ
Ｏ−Ｃに加熱されているプラスチックレンズ１５（実施
例１と同様のＣＲ−３９平板レンズを用いた）を染色し
た。なお染色時間は５分間であった。

本比較例において、固体ブロック状昇華性染料を用いて
染色されたプラスチックレンズは、レンズ形状の変形は
ないが、第４図（ｂ）にその平面図を示すように染色濃
度が均一ではなく、濃く染色された面Ｂと薄く染色され
た面Ｃとが存在していた。

「発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、均染性、再現性に
すぐれ、かつ被染色物であるプラスチックレンズの変形
のないプラスチックレンズの染色方法が提供された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するに好適な真空乾燥装置
の概略図、第２図＜ａ）及び（ｂ）は本発明の方法で用
いられる白紙の形状図、第３図は本発明の方法で用いら
れるレンズ保持具の形状図、第４図（ａ）及び＜ｂ＞は
実施例１及び比較例１でそれぞれ得られた染色プラスチ
ックレンズの染色状態図、第５図は比較例１で用いられ
た装置の概略図である。 １・・・金　属　製　棚 ２・・・厚　　　　　紙 ３・・・昇華性染料塗布紙 ４・・・白　　　　　紙 ５・・・レンズ保持具 ６・・・プラスチックレンズ ７・・・加熱装置 ８・・・温　　　度　　　酎 ９・・・真空ポンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に昇華性染料を塗布してなる基体に、プラス
   チックレンズを真空雰囲気中に非接触に対向させ、前記
   基体を加熱することにより昇華性染料を昇華させプラス
   チックレンズの表面上に染色層を形成させることを特徴
   とするプラスチックレンズの染色方法。