(57)【要約】      （修正有）【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できるプラスチックレンズの染色方法を提供する。【解決手段】加熱水蒸気雰囲気中においても型崩れしないインク受容層２をプラスチックレンズ１の表面に設け、前記インク受容層に昇華性染料４ａを含有させた後、インク受容層を設けたプラスチックレンズを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。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱水蒸気雰囲気中においても型崩れしな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、前記インク受容層を設けた前記プラスチックレンズを水蒸気雰囲気中で加熱し、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重合度１０００以上のポリビニルアルコールからなることを特徴とする方法。
【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、前記加熱水蒸気雰囲気中の温度が８０〜２００℃であり、相対湿度が５０〜１００％である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することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１〜４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、温水により前記プラスチックレンズから前記インク受容層を除去することを特徴とする方法。
【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できる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、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の型崩れ等が起こり、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できる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、（ａ）  加熱水蒸気雰囲気中でも型崩れしないインク受容層を用いてプラスチックレンズを染色すれば、短時間で染色濃度及び均染性の高い着色レンズが得られること、（ｂ）  プラスチックレンズがその表面に着色層の輪郭を有する場合、染色処理時にインク受容層が型崩れしないため、着色層の輪郭が滲まずにはっきりすること、（ｃ）  インク受容層としてポリビニルアルコールを用いる場合、温水で洗浄することにより着色レンズから容易にインク受容層を除去できることを発見し、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、加熱水蒸気雰囲気中においても型崩れしな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ことを特徴とする。加熱水蒸気雰囲気中は、温度が８０〜２００℃であり、相対湿度が５０〜１００％であるのが好ましい。
【００１３】
インク受容層は重合度１０００以上のポリビニルアルコールからなるのが好ましい。またインク受容層は温水によりプラスチックレンズから除去するのが好ましい。
【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。
【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加熱水蒸気雰囲気中においても吸水して型崩れすることはない。インク受容層は昇華性染料との親和性が低く、染色後は着色レンズから容易に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、比較的高分子量の水溶性ポリマー等が好ましく、重合度１０００以上のポリビニルアルコールがより好ましい。その他にポリアクリル酸、水溶性ポリエステル、水溶性ナイロン、及びポリビニルピロリドン、水溶性セルロースエーテル等も使用することができる。これらの水溶性ポリマーは単独で用いても数種類併用してもよい。
【００１６】
ポリビニルアルコールの重合度は１０００以上であるのが好ましい。重合度が１０００未満であるとインク受容層の耐水性が低く、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型崩れしてしまう。なお重合度が２０００超であると、ポリビニルアルコールの水溶性が低くなり過ぎるので、コーティング溶液にするのが困難となり、またレンズ基材への結着性が増し、温水での剥離が困難なものとなる。
【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、例えば水性溶媒に水溶性ポリマーを溶解させて水溶性ポリマー溶液を調製し、この水溶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水溶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。水性溶媒としては水を用いるのが好ましいが、必要に応じて水に対する親和性の高い有機溶媒を混合しても良い。また水溶性ポリマーが水性溶媒に溶解し難い場合、水溶性ポリマー溶液の温度を４０〜８０℃へ上げることにより水溶性ポリマーを溶解させても良い。
【００２０】
水溶性ポリマー溶液における水溶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、水溶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、ポリマー水溶液が流れやすくなり、必要な厚さを有する水溶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、水溶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水溶性ポリマーの硬化被膜を形成するのが困難になる。
【００２１】
水溶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水溶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。このような方法の例としては、刷毛塗り、ディップ法、スピンコート法及びスプレー法等が挙げられる。
【００２２】
水溶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、水溶性ポリマーの硬化被膜を形成する。
【００２３】
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、加熱水蒸気雰囲気中でもインク受容層が吸水して型崩れしないため、着色レンズの染色ムラが効果的に防止される。また本発明のインク受容層は、４０〜６０℃の温水に僅かに溶解するため、染色処理後、上記温度範囲にある温水を強く吹き付けることにより着色レンズからインク受容層を取り除くことができる。
【００２４】
（２）  プラスチックレンズの染色方法
本発明の染色方法では、（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昇華性染料を含有させ、該プラスチックレンズを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。インク受容層に昇華性染料を含有させる方法としては、特に制限はなく、例えば印刷等により行うことができる。以下、本発明のプラスチックレンズの染色方法について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２５】
図１は本発明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に設けたインク受容層２の表面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、例えば図２（ａ）に示すようにインク受容層２全体に単一な昇華性染料が付着した印刷層４ａ、図２（ｂ）に示すようにインク受容層２の一部に単一な昇華性染料が付着した印刷層４ａ、又は図２（ｃ）に示すようにインク受容層２に単一な昇華性染料が付着した複数の印刷層４ａ，４ｂを形成する。
【００２６】
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、加熱水蒸気雰囲気を形成する装置（図示せず）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。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。インク受容層２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しないので、着色レンズに染色ムラがない。また図１（ｂ）又は（ｃ）のように、プラスチックレンズ１がその表面に着色層４ａ（又は着色層４ａ，  ４ｂ）の輪郭を有する場合には、着色層４ａ（又は着色層４ａ，  ４ｂ）の輪郭が滲まずにはっきりする。
【００２７】
染色後、図１（ｃ）に示すように、洗浄機のノズル５から噴出する温水６によりインク受容層２及び残存する昇華性染料（図示せず）を除去する。これにより、図２（ａ）に示すパターンでプラスチックレンズ１を染色する場合、均染性及び染色濃度の高い着色層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、図２（ｂ）又は（ｃ）に示すパターンでプラスチックレンズ１を染色する場合、上述した効果の他にプラスチックレンズ１表面における着色層４ａ（又は着色層４ａ，  ４ｂ）の輪郭がはっきりするという効果が得られる。
【００２８】
本発明の染色方法を実施するために使用する装置としては、加熱水蒸気雰囲気をつくることができるものであればよく、特に制限はない。このような装置の例としては、オートクレーブ及びプレッシャークッカー等が挙げられる。
【００２９】
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。
【００３０】
加熱時間は所望の染色濃度に依存するが、通常３０〜６０分程度でよい。加熱時間が３０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６０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。
【００３１】
水蒸気雰囲気中の相対湿度は５０〜１００％であるのが好ましい。相対湿度を５０％未満とすると、十分な染色効果が得られない。また水蒸気雰囲気中を過飽和とすると、レンズ基材表面に水滴が付着したり、インク受容層２が型崩れしてしまう。より好ましい相対湿度は７０〜９５％である。
【００３２】
【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。
【００３３】
実施例１
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の表面に、インク受容層としてポリビニルアルコール（（株）クラレ製、ＰＶＡ−２１０重合度１０００）層を設けた。図１（ａ）に示すように、このインク受容層２に、インクジェット用昇華性分散染料（（株）サンリュウ製、ＨＡＮＡＥ−ＩＩ）を含むインクをインクジェットプリンタ（（株）マスターマインド製、ＭＭＰ−９００ＲＴ）により図２（ａ）に示すパターンに印刷した。図１（ｂ）に示すように、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、プレッシャークッカー（（株）平山製作所製）内に載置した。プレッシャークッカー内を相対湿度７０％として、レンズ１を１３０℃に加熱し、１時間染色処理を行った。
【００３４】
図１（ｃ）に示すように、洗浄機のノズル５から噴出する温水６によりインク受容層２及び残存する昇華性染料（図示せず）を除去した。得られたプラスチックレンズ１の透過率を波長５５０  ｎｍの単色光で測定したところ、７５％であった。また目視で着色レンズ１の均染性及び染色濃度を調べたところ、インクジェットプリンタで出力したパターン通りに染色されているとともに、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。
【００３５】
実施例２
実施例１と同様に、プラスチックレンズ１表面に設けたインク受容層２を印刷し、得られたプラスチックレンズ１を保持部材に固定した後、プレッシャークッカー内に載置した。図１（ｂ）に示すように、プレッシャークッカー内を相対湿度９０％として、レンズ１を１３０℃に加熱し、１時間染色処理を行った。
【００３６】
図１（ｃ）に示すように、洗浄機のノズル５から噴出する温水６によりインク受容層２及び残存する昇華性染料（図示せず）を除去した。得られたプラスチックレンズ１の透過率を波長５５０  ｎｍの単色光で測定したところ、６５％であった。また目視で着色レンズ１の均染性及び染色濃度を調べたところ、インクジェットプリンタで出力したパターン通りに染色されているとともに、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。
【００３７】
比較例１
実施例１と同様にプラスチックレンズ表面に設けたインク受容層を印刷し、レンズ保持部材に固定した後、大気炉内に載置し、レンズを１３０℃に加熱して１時間染色処理を行った。
【００３８】
温水によりインク受容層及び残存する昇華性染料を除去した後、得られた着色レンズの透過率を波長５５０  ｎｍの単色光で測定したところ、９５％であった。また目視で着色レンズの均染性及び染色濃度を調べたところ、水蒸気雰囲気中で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。
【００３９】
【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、加熱水蒸気雰囲気中においても型崩れしないインク受容層を使用する。これにより、（ａ）  短時間で染色濃度及び均染性の高い着色レンズを得ること、（ｂ）  プラスチックレンズがその表面に着色層の輪郭を有する場合、着色層の輪郭が滲まずにはっきりすること、（ｃ）  インク受容層としてポリビニルアルコールを用いる場合、温水で洗浄することにより着色レンズから容易にインク受容層を除去す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水蒸気雰囲気中で加熱する様子を示し、（ｃ）は着色レンズから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昇華性染料が付着したインク受容層の印刷面を示す図であり、（ａ）はインク受容層全体に単一な昇華性染料が付着した印刷層を有する印刷面を示す図であり、（ｂ）はインク受容層の一部に単一な昇華性染料が付着した印刷層を有する印刷面を示す図であり、（ｃ）はインク受容層に単一な昇華性染料が付着した複数の印刷層を有する印刷面を示す図である。
【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
４ａ・・・昇華性染料の印刷層
４ｂ・・・別の昇華性染料の印刷層
５・・・洗浄機のノズル
６・・・温水
７・・・プラスチックレンズの着色層
【図１】
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【図２】
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