(57)【要約】【課題】従来の浸漬法及び気相法に比べて効率良く高濃度に染色し得るとともに、染色処理時に生じる染色ムラを効果的に防止し、かつ染色後の処理が容易なプラスチックレンズの染色方法を提供する。【解決手段】優れた耐水性を有するとともに、プラスチックレンズが溶解しない有機溶媒に対する溶解性が高いインク受容層をプラスチックレンズ表面に設け、前記インク受容層に昇華性染料を含有させた後、プラスチックレンズを加熱し、もってプラスチックレンズを染色する方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
優れた耐水性を有するとともに、プラスチックレンズが溶解しない有機溶媒に対する溶解性が高いインク受容層を前記プラスチックレンズ表面に設け、前記インク受容層に昇華性染料を含有させた後、前記プラスチックレンズを加熱し、もって前記プラスチックレンズを染色することを特徴とするプラスチックレンズの染色方法。
【請求項２】
請求項１に記載のプラスチックレンズの染色方法において、前記インク受容層が、ポリエステル系高分子化合物、ポリウレタン系高分子化合物、ポリアクリル酸系高分子化合物、及びエチレン酢酸ビニル系高分子化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種以上の疎水性ポリマーからなることを特徴とするプラスチックの染色方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプラスチックレンズの染色方法において、前記加熱処理を水蒸気雰囲気中で行うことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のプラスチックレンズの染色方法において、前記昇華性染料を含むインクを用いてインクジェットプリンタにより前記インク受容層に所望のパターンで印刷した後、前記プラスチックレンズを加熱することを特徴とするプラスチックレンズの染色方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載のプラスチックレンズの染色方法において、前記昇華性染料を溶解及び／又は懸濁させた染色液に前記インク受容層を設けた前記プラスチックレンズを浸漬した後、前記プラスチックレンズを加熱することを特徴とするプラスチックレンズの染色方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、従来の浸漬法及び気相法に比べて効率良く高濃度に染色し得るとともに、染色処理時に生じる染色ムラを効果的に防止し、かつ染色後の処理が容易なプラスチックレンズの染色方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プラスチックレンズはガラスレンズの代わりに多方面で使用されているが、中でも視力矯正用に使用するコンタクトレンズや眼鏡用レンズはコスメティック効果等の目的からレンズを染色することが盛んに行われている。ガラスレンズがプラスチックレンズに置き換えられる理由として、プラスチックレンズの軽量性及び安全性の他に容易に染色できる可染性を挙げることができる。
【０００３】
プラスチックレンズの染色に関しては、従来から浸漬法が用いられている。この方法は、プラスチックレンズに対して着色能を有する分散染料を水に溶解及び／又は懸濁させた染色液を加熱し、その中に染色すべきプラスチックレンズを所定の時間浸漬した後、プラスチックレンズを加熱して、レンズ内部に浸透した染料をさらに内部に拡散させて安定化する方法である。
【０００４】
しかしながら、この方法では染色液中の分散染料の濃度、染色液の温度、及びプラスチックレンズの着色能等に依存して、着色レンズの色調が大きく変わりやすく、均一な色調を有する着色レンズを安定して得ることが困難である。また最近、高付加価値を求める市場ニーズに応えて、プラスチックレンズ素材の多様化が進んだ結果、浸漬法では染色が困難な素材が増えてきている。
【０００５】
浸漬法では染色が困難であったプラスチックレンズを容易に染色できる方法として、気相法が提案されている。この方法としては、例えば昇華性染料を有する基体とプラスチックレンズとを一定の間隔もって対向させ、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［例えば特開平１−２７７８１４号、特開２０００−３２９９０１号（特許文献１及び２）］が知られている。しかしこれらの方法では、着色レンズの染色ムラを防ぐために基体とレンズとの間に一定の間隔を設けて染色するので、着色レンズの染色濃度に限界がある。
【０００６】
プラスチックレンズの染色濃度を上げるために、レンズ表面にウレタン樹脂等からなるインク受容層を設け、該インク受容層に昇華性染料を含有させた後、プラスチックレンズを加熱することにより染色する方法［例えば、特開平８−２００８０号（特許文献３）］が提案されている。しかしながらこの方法では、染色後に着色レンズからインク受容層を除去するのが困難である。
【０００７】
このため昇華性染料を含有する水溶性ポリマーからなるインク受容層を用いてプラスチックレンズを染色し、得られた着色レンズから水で洗浄してインク受容層を除去する方法［例えば、特許第３０７５４０３号（特許文献４）］が提案されている。しかしながら、水溶性ポリマーからなるインク受容層を用いても着色レンズからインク受容層を完全に除去するのは困難である。また上記いずれのインク受容層を用いる方法でも大気中でプラスチックレンズを加熱して染色しただけでは、高濃度に染色されたプラスチックレンズを得ることはできない。高濃度の着色レンズを得るためには、長時間及び／又は高温の加熱処理が必要となるが、長時間染色処理を行うと作業効率が悪くなり、高温で染色処理を行うとプラスチックレンズが変形してしまうという問題がある。
【０００８】
そこで本出願人は先に、昇華性染料を含有する水溶性ポリマーからなるインク受容層を設けたプラスチックレンズを加熱水蒸気雰囲気中で染色処理することにより、効率よく高濃度にプラスチックレンズを染色することを提案した（特願２００２−１９８８５２号）。しかしながらこの方法では、インク受容層の耐水性はそれほど高くないため、加熱水蒸気雰囲気中における染色処理時にインク受容層が吸水してインク受容層の型崩れや部分的な剥離が起こり、このため着色レンズに染色ムラが生じてしまうという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１−２７７８１４号公報
【特許文献２】
特開２０００−３２９９０１号公報
【特許文献３】
特開平８−２００８０号公報
【特許文献４】
特許第３０７５４０３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は、従来の浸漬法及び気相法に比べて効率良く高濃度に染色し得るとともに、染色処理時に生じる染色ムラを効果的に防止し、かつ染色後の処理が容易なプラスチックレンズの染色方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、優れた耐水性を有するとともに、プラスチックレンズが溶解しない有機溶媒に対する溶解性が高いインク受容層を用いてプラスチックレンズを染色すると、  （ａ）  着色レンズから有機溶媒によりインク受容層を容易に除去できること、（ｂ）  加熱水蒸気雰囲気中でプラスチックレンズを染色すると、短時間で染色濃度及び均染性に優れた着色レンズが得られることを発見し、本発明に想到した。
【００１２】
すなわち、本発明のプラスチックレンズの染色方法は、優れた耐水性を有するとともに、プラスチックレンズが溶解しない有機溶媒に対する溶解性が高いインク受容層をプラスチックレンズ表面に設け、前記インク受容層に昇華性染料を含有させた後、前記プラスチックレンズを加熱し、もってプラスチックレンズを染色することを特徴とする。加熱処理は、水蒸気雰囲気中で行うのが好ましい。
【００１３】
インク受容層は、ポリエステル系高分子化合物、ポリウレタン系高分子化合物、ポリアクリル酸系高分子化合物、及びエチレン酢酸ビニル系高分子化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種以上の疎水性ポリマーからなるのが好ましい。
【００１４】
インク受容層に昇華性染料を含有させる方法としては、昇華性染料を含むインクを用いてインクジェットプリンタによりインク受容層に所望のパターンで印刷する方法が好ましい。また昇華性染料を溶解及び／又は懸濁させた染色液にインク受容層を設けたプラスチックレンズを浸漬する方法を用いてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［１］  インク受容層
本発明のインク受容層は優れた耐水性を有するとともに、プラスチックレンズが溶解しない有機溶媒に対して高い溶解性を有することを特徴とする。インク受容層は昇華性染料との親和性が低く、染色後は有機溶媒により容易にプラスチックレンズから除去できるものが好ましい。このようなインク受容層を形成する材料としては、ポリエステル系高分子化合物、ポリウレタン系高分子化合物、ポリアクリル酸系高分子化合物及びエチレン酢酸ビニル系高分子化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種の疎水性ポリマーが好ましい。これらの疎水性ポリマーは単独で用いてもよいし、数種類併用してもよい。
【００１６】
疎水性ポリマーからなるインク受容層を溶解除去するのに使用する有機溶媒としては、ケトン類、エステル類、芳香族化合物及び塩素化炭化水素等が挙げられる。
【００１７】
［２］  プラスチックレンズの素材
本発明の染色方法を適用するプラスチックレンズの素材には特に制限はないが、特に染色しにくい素材の場合に本発明の効果は顕著である。適用可能な素材としては、例えばメチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレートと１種類以上の他のモノマーとの共重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート単独重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートと１種類以上の他のモノマーとの共重合体、イオウ含有共重合体、ハロゲン含有共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、不飽和ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン等が挙げられる。
【００１８】
［３］  昇華性染料
昇華性染料は加熱により昇華する性質を有するものであれば良く、特に制限はない。このような昇華性染料の例としては、カヤセットブルーＮ（日本化薬（株））、スミカロンイエローＥＧ（住友化学工業（株））、カヤセットブルー９０６（日本化薬（株））、カヤセットブラウン９３９（日本化薬（株））等が挙げられる。また分散済みの昇華染料でもよく、このような例としてはＨＡＮＡＥ  ＩＩ（（株）サンリュウ）、インクジェットプリンタ用昇華インクカートリッジ（（株）エルテックス）などが挙げられる。
【００１９】
［４］  プラスチックレンズの染色方法
（１）  インク受容層の作製方法
プラスチックレンズ表面にインク受容層を設ける方法としては特に制限はないが、例えば有機溶媒に疎水性ポリマーを溶解させて疎水性ポリマー溶液を調製し、この疎水性ポリマー溶液をプラスチックレンズ表面にコーティングした後、プラスチックレンズを加熱することにより疎水性ポリマーの硬化被膜を形成させる方法を用いてもよい。
【００２０】
疎水性ポリマー溶液用の有機溶媒は、容易に揮発するとともにプラスチックレンズを溶解しないものであれば特に制限されない。このような有機溶媒はインク受容層の除去用有機溶媒と同じで良く、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、及びアセトン等が挙げられる。これらの有機溶媒を単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。
【００２１】
疎水性ポリマー溶液における疎水性ポリマーの含有量は１〜３０重量％であるのが好ましい。含有量が１重量％未満であると、疎水性ポリマー溶液の粘度が低くなりすぎ、プラスチックレンズ表面にコーティングする際、疎水性ポリマー溶液が流れやすくなり、必要な厚さを有する疎水性ポリマーの硬化被膜を形成し難くなる。また含有量が３０重量％超であると、疎水性ポリマー溶液の粘度が高くなりすぎ、プラスチックレンズ表面に均一な厚さの疎水性ポリマーの硬化被膜を形成するのが困難になる。
【００２２】
疎水性ポリマー溶液をプラスチックレンズ表面にコーティングする方法としては、均一な厚さでムラなくプラスチックレンズ表面に疎水性ポリマー溶液をコーティングできる方法であればよく、特に制限はない。このような方法の具体例としては、ディップコート法、刷毛塗り法、及びスプレー法等が挙げられる。
【００２３】
疎水性ポリマー溶液をプラスチックレンズ表面にコーティングした後、プラスチックレンズを２０〜１５０℃の温度に、１分〜１２時間程度加熱して乾燥することにより、疎水性ポリマーの硬化被膜を形成する。
【００２４】
本発明のインク受容層を用いてプラスチックレンズを染色すると、染色後、有機溶媒により着色レンズからインク受容層を容易に除去することができる。また加熱水蒸気雰囲気中で染色処理を行う場合、染色処理時にインク受容層が吸水して型崩れや剥離が生じないので、効率よく染色濃度及び均染性に優れた着色レンズを得ることができる。
【００２５】
（２）  プラスチックレンズの染色方法
本発明の好ましい染色方法について以下詳細に記載するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
（Ｉ）  第一の染色方法
第一の染色方法は、（１）の方法によりプラスチックレンズ表面に設けたインク受容層に、インクジェットプリンタにより所望のパターンに印刷して昇華性染料を付着し、得られたプラスチックレンズを加熱（又は水蒸気雰囲気中で加熱）し、もってプラスチックレンズを染色する方法である。
【００２７】
図１は本発明の第一の染色方法の概略図である。図１（ａ）に示すように、（１）の方法により、プラスチックレンズ１の表面に設けたインク受容層２にインクジェットプリンタのノズル３から昇華性染料を噴出して印刷層４を形成する。得られたプラスチックレンズ１をレンズ保持部材（図示せず）に固定し、プラスチックレンズ１を加熱（又は水蒸気雰囲気中で加熱）するための装置内に載置する。図１（ｂ）に示すように、この状態でプラスチックレンズ１を加熱（又は水蒸気雰囲気中で加熱）すると、昇華性染料の分子は昇華してインク受容層２からプラスチックレンズ１に転写され、さらにプラスチックレンズ１の内部に拡散する。
【００２８】
加熱処理は大気中で実施しても良いが、水蒸気雰囲気中で行うのが好ましい。加熱水蒸気雰囲気中では、昇華性染料分子の運動が活発になるため、短時間で高濃度にレンズを染色することができる。またインク受容層は耐水性に優れ、加熱水蒸気雰囲気中においても吸水して型崩れや剥離が起こらないため、着色レンズにムラがない。
【００２９】
水蒸気雰囲気中で加熱処理する場合、水蒸気雰囲気の圧力は０．０８〜０．５  ＭＰａであるのが好ましい。圧力が０．１  ＭＰａ以上であると、染色効果は向上する。なお０．５  ＭＰａ超の圧力としても、それに伴う効果の向上は得られない。なお大気中で加熱処理する場合電気炉等を使用できるが、水蒸気雰囲気中で染色する場合はオートクレーブやプレッシャークッカー等を使用する。
【００３０】
加熱温度は所望の染色濃度に依存するが、８０〜２００℃であるのが好ましい。加熱温度が８０℃未満であると、十分な染色効果が得られず、また２００℃超であると、プラスチックレンズ１の変色及び変形が起こる。より好ましい加熱温度は１００〜１５０℃である。
【００３１】
加熱時間は所望の染色濃度に依存するが、通常１０〜１２０分程度でよい。加熱時間が１０分未満であると、十分な染色効果が得られず、また加熱時間が１２０分超であると、プラスチックレンズ１の変色及び変形が起こる。
【００３２】
染色後、図１（ｃ）に示すように、有機溶媒６を含む容器５に着色レンズ１を浸漬し、着色レンズ１からインク受容層２を除去する。これにより、均染性及び染色濃度に優れた着色層７を有するプラスチックレンズ１を効率よく得ることができる。
【００３３】
（ＩＩ）  第二の染色方法
第二の染色方法は、（１）の方法によりインク受容層を設けたプラスチックレンズを、図２に示すように昇華性染料が溶解及び／又は懸濁した染色液８を含む容器５に浸漬して、上記インク受容層２に昇華性染料を含有させ、得られたプラスチックレンズ１を加熱（又は水蒸気雰囲気中で加熱）してプラスチックレンズ１を染色する方法である。染色中及び染色後の条件は（Ｉ）と同じでよい。
【００３４】
染色液８中における昇華性染料の濃度は１〜３０重量％であるのが好ましい。染料濃度が１重量％未満であると、インク受容層２を高濃度に染色することができない。また染料濃度が３０重量％超であると、昇華性染料が凝集し、インク受容層２に染色ムラが生じてしまうため好ましくない。
【００３５】
昇華性染料を分散させる溶媒としては、通常水が用いられるが、必要に応じて水に対する親和性の高い有機溶媒、ｐｈ調整剤、界面活性剤、消泡剤、及び防腐剤等を添加してもよい。
【００３６】
【実施例】
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【００３７】
実施例１
アクリル粒子（平均粒径０．１５μｍ、ケミスノーＭＰ−１４５１、綜研化学（株）製）をアセトンに溶解し、得られたアセトン溶液にチオウレタン系モノマー（三井化学（株）製、ＭＲ−８）からなるプラスチックレンズを浸漬した後、乾燥して上記プラスチックレンズ表面に疎水性のインク受容層を設けた。
【００３８】
図１（ａ）に示すように、インク受容層２にインクジェット用昇華性分散染料（サンリュウ（株）製、ＨＡＮＡＥ−ＩＩ）を含むインクをインクジェットプリンタ（マスターマインド（株）製、ＭＭＰ−９００ＲＴ）により印刷した。印刷されたインク受容層２を有するプラスチックレンズ１をレンズ保持部材に固定し、オートクレーブ中に載置した。図１（ｂ）に示すように、オートクレーブ内を０．２  ＭＰａの水蒸気雰囲気としてレンズ１を１２０℃に加熱し、１時間染色処理を行った。
【００３９】
図１（ｃ）に示すように、有機溶媒６としてアセトンを含む容器５に染色されたレンズ１を入れて、レンズ１からインク受容層２を取り除いた。目視で染色されたレンズ１の均染性及び着色濃度を調べたところ、レンズ１全体が均一でムラがなく高濃度に染色されたことが確認された。
【００４０】
実施例２
実施例１と同様な方法により、プラスチックレンズ表面に疎水性のインク受容層を設けた。図２に示すように、実施例１で用いた昇華性分散染料を水に分散させた染色液８を含む容器５中に、インク受容層２を有するプラスチックレンズ１を３０秒間浸漬させてインク受容層２を染色した。次いで図１（ｂ）に示すように、染色されたインク受容層２を有するプラスチックレンズ１を実施例１と同じ条件で染色した。
【００４１】
図１（ｃ）に示すように、有機溶媒６としてアセトンを含む容器５に染色されたレンズ１を入れて、レンズ１からインク受容層２を取り除いた。目視で染色されたレンズの均染性及び着色濃度を調べたところ、レンズ全体が均一でムラがなく高濃度に染色されたことが確認された。
【００４２】
比較例１
（株）クラレ製、ＰＶＡ−２０５：重合度５００のポリビニルアルコールの水溶液を用いて、実施例１と同じ方法でプラスチックレンズに水溶性のインク受容層を設けた。インク受容層に実施例１と同じ方法により昇華性染料を付着し、染色処理を行った。染色後、インク受容層を目視で調べたところ、インク受容層の一部が吸水して型崩れしていた。
【００４３】
染色されたレンズからインク受容層を水洗により剥離した。目視で着色レンズの均染性及び着色濃度を調べたところ、本発明の疎水性インク受容層を用いて染色処理したものと比較して、レンズ全体にムラが多く染色濃度も低かった。
【００４４】
【発明の効果】
上記の通り、本発明のプラスチックレンズの染色方法は、優れた耐水性を有するとともに、プラスチックレンズが溶解しない有機溶媒に対する溶解性が高いインク受容層を用いてプラスチックレンズを染色する。このため、（ａ）  染色後、着色レンズから有機溶媒によりインク受容層を容易に除去すること、（ｂ）  加熱水蒸気雰囲気中でプラスチックレンズを染色する場合、短時間で染色濃度及び均染性に優れた着色レンズを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプラスチックレンズの染色方法を示す概略図であり、（ａ）はプラスチックレンズ表面に設けられたインク受容層にインクジェットプリンタにより印刷する様子を示し、（ｂ）は得られたプラスチックレンズを加熱（水蒸気雰囲気中で加熱）する様子を示し、（ｃ）は染色後、インク受容層を取り除く様子を示す。
【図２】本発明の実施例によるインク受容層に昇華性染料を含有させる別の方法を示す概略図である。
【符号の説明】
１・・・プラスチックレンズ
２・・・インク受容層
３・・・インクジェットプリンタのノズル
４・・・昇華性染料の印刷層
５・・・容器
６・・・有機溶媒
７・・・プラスチックレンズの着色層
８・・・染色液
【図１】
2004286874.tif 000003
【図２】
2004286874.tif 000004