JP2001192985A - 染色方法 - Google Patents

染色方法

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JP2001192985A
JP2001192985A JP37561299A JP37561299A JP2001192985A JP 2001192985 A JP2001192985 A JP 2001192985A JP 37561299 A JP37561299 A JP 37561299A JP 37561299 A JP37561299 A JP 37561299A JP 2001192985 A JP2001192985 A JP 2001192985A
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JP
Japan
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dyeing
dye
dyed
solution
perfluorocarbon
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JP37561299A
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Inventor
Naoki Murata
直樹 村田
Yuko Hirota
祐子 広田
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Pentax Corp
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Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック製品等、種々の被染色物を効率
良く、充分な染色濃度で染色できる染色方法を提供す
る。 【解決手段】 パーフルオロカーボンに染料を分散させ
てなる染色液に被染色物を浸漬して染色する。本発明に
おいて使用するパーフルオロカーボンの沸点は好ましく
は100℃以上、より好ましくは100〜270℃である。染色
液は100〜150℃に加温して用いるのが好ましく、染色液
中の染料濃度は0.5〜20g/Lとするのが好ましい。本発明
の染色方法はプラスチック製品の染色に適しており、生
地等の染色にも適用できる。特に、開放式の染色槽を用
いて常圧で行うことができるので、プラスチックレンズ
のハーフ染色に適している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプラスチック製品
等、種々の被染色物を効率良く、充分な染色濃度で染色
できる染色方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】眼鏡用
プラスチックレンズ等のプラスチック製品は一般に難染
色性であるため、通常染色性を向上させるための染色助
剤を染色液に添加して染色する。その他、プラスチック
製品の染色方法として、圧力容器にプラスチック製品と
水を溶媒とした染色液を入れ高温高圧染色を行う方法、
高沸点有機溶媒に染料を分散又は溶解させた染色液を用
いて高温染色する方法等が知られている。
【0003】しかしながら、染色助剤を添加する方法に
おいては、染色助剤が染料の昇華・蒸発を促進するため
染色液のポットライフが短く、色相のコントロールが難
しい。また、染色時、特にプラスチックレンズのハーフ
染色時等にレンズが汚染されやすいという問題がある。
水を溶媒とした染色液を用いて高温高圧染色を行う方法
の場合、圧力容器にプラスチック製品を入れてしまうと
染色状態が途中で確認できないという欠点があり、加え
てハーフ染色を行うのが大変困難である。一方、従来の
高沸点有機溶媒を用いて高温染色する方法では、プラス
チック製品の種類によっては満足のいく染色濃度が得ら
れなかったり、染色効率が悪く長時間の浸漬を要したり
することがある。このような場合、高圧条件下で染色し
たり、染色助剤を添加したりしなければならない。ま
た、上記いずれの染色方法においても、染色中に発生す
る蒸気や染色後の廃液の環境への影響が問題となってい
る。
【0004】従って本発明の目的は、プラスチック製品
等、種々の被染色物を効率良く、充分な染色濃度で染色
できる染色方法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、プラスチック製品を染色するた
めの染色液の溶媒として、従来用いられてきた有機溶媒
や水に換えてパーフルオロカーボンを用いることによ
り、プラスチック製品を効率良く、充分な染色濃度で染
色できることを発見し、本発明に想到した。
【0006】すなわち、本発明の染色方法は、パーフル
オロカーボンに染料を分散させてなる染色液に被染色物
を浸漬して染色することを特徴とする。本発明の染色方
法はプラスチック製品、特にプラスチックレンズの染色
に有効であるが、プラスチック製品に限らず、生地等の
染色にも好適に利用できる。
【0007】本発明の染色方法で用いるパーフルオロカ
ーボンの沸点は100℃以上であるのが好ましく、100〜27
0℃であるのがより好ましい。上記染色液は染色時には1
00〜150℃に加温するのが好ましく、染色液中の染料濃
度は0.5〜20g/Lであるのが好ましい。本発明の染色方法
は開放式の染色槽を用いて常圧で行うことができるの
で、プラスチックレンズのハーフ染色に特に適してい
る。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の染色方法はパーフルオロ
カーボンに染料を分散させてなる染色液に被染色物を浸
漬して染色することを特徴とする。本発明の染色方法に
よれば、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート
重合体、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、ポリスチレン、エポキシ樹脂等、各種プラ
スチック素材からなるプラスチック製品が染色可能であ
る。また、本発明の染色方法はプラスチック製品に限ら
ず生地等の染色にも適用できる。以下、染色液の各成分
及び染色条件について詳細に説明する。
【0009】本発明で用いるパーフルオロカーボンはフ
ッ素置換度が95〜100%であるのが好ましい。また、そ
の沸点は100℃以上であるのが好ましく、100〜270℃で
あるのがより好ましく、150〜270℃であるのが特に好ま
しい。本発明では、例えば「フロリナートFC-40」(住
友スリーエム(株)製、フッ素置換度100%、沸点155
℃)等の市販されているパーフルオロカーボンを使用す
ることができる。
【0010】上記のようなパーフルオロカーボンは不活
性であり、金属、プラスチック、ゴム等からなる容器を
侵さない。また、染色液の溶媒として水を用いると水が
染料を溶解するため染色後に染料と溶媒を分離できない
ことが多いが、パーフルオロカーボンは染料を溶解しな
いので、使用後の染色液はろ紙等によりろ過すれば染料
を完全に除去することができ、事実上廃液が出ない。染
色後の染料は乾燥した粉体として処分が可能である。更
に、染色中発生するパーフルオロカーボンの蒸気は、簡
易的な冷却装置で回収が可能であり、回収したパーフル
オロカーボンは再利用できる。
【0011】本発明では、パーフルオロカーボンを染色
溶媒として用いることにより、従来の高沸点有機溶媒を
用いた方法よりもプラスチック製品を良好な染色効率で
染色できる。その理由は必ずしも明らかとはなっていな
いが、染色温度を好ましくは100℃以上とすることによ
りプラスチックの分子間隙が広がり、パーフルオロカー
ボンが染料を溶解しないことにより染料がプラスチック
の中に入りやすくなるためであると考えられる。
【0012】本発明で使用する染料は堅牢性の高いもの
が好ましいが、特に限定されず、例えばアントラキノン
系染料、キノフタロン系染料、ニトロジフェニルアミン
系染料、アゾ系染料等が使用できる。具体的にはp-アニ
シジン、アニリン、p-アミノアセトアニリド、p-アミノ
フェノール、1-クロロ-2,4-ジニトロベンゼン、2-クロ
ロ-4-ニトロアニリン、o-クロロニトロベンゼン、ジフ
ェニルアミン、m-ニトロアニリン、p-ニトロアニリン、
N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)アニリン、1-フェニル
-3-メチル-5-ピラゾロン、フェノール等のベンゼン化合
物、p-クレシジン(6-メトキシ-m-トルイジン)、m-ク
レゾール、p-クレゾール、m-トルイジン、2-ニトロ-p-
トルイジン、p-ニトロトルエン等のトルエン化合物、1-
ナフチルアミン、2-ナフトール等のナフタレン化合物、
1-アミノ-4-ブロモアントラキノン-2-スルホン酸(ブロ
マミン酸)、1-アントラキノンスルホン酸、1,4-ジアミ
ノアントラキノン、1,5-ジクロロアントラキノン、1,4-
ジヒドロキシアントラキノン(キニザリン)、1,5-ジヒ
ドロキシアントラキノン(アントラルフィン)、1,2,4-
トリヒドロキシアントラキノン(プルプリン)、2-メチ
ルアントラキノン等のアントラキノン化合物等の染料が
使用可能である。これらの染料は単独で使用しても、2
種以上混合して使用してもよい。
【0013】染色液中の染料濃度は0.5〜20g/Lであるの
が好ましく、3〜10g/Lであるのがより好ましい。染料
濃度が0.5g/Lより低いと、良好な染色濃度が得られない
ことがある。一方、20g/Lより高いと染料の分散状態が
悪くなり、被染色物を汚したり、染色ムラを引き起こす
場合がある。
【0014】染色液には、染料の分散剤として界面活性
剤を添加してもよい。本発明で使用可能な界面活性剤と
しては、例えばアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキ
ルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸
塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物、ラウリル硫酸
塩等の陰イオン界面活性剤、ポリオキシエチルアルキル
エーテル、アルキルアミンエーテル、ポリオキシエチレ
ンソルビタン脂肪酸エステル等の非イオン界面活性剤等
が挙げられる。これらの界面活性剤は、製品の着色濃度
に応じて、使用する染料の量に対して5〜200重量%の
範囲で使用するのが好ましい。
【0015】染色はパーフルオロカーボンに染料を添加
し、加熱撹拌しながら被染色物を所望の染色濃度に応じ
て1〜30分程度浸漬して行うのが好ましい。本発明の染
色方法は開放式の染色槽を用いて常圧で行うことができ
るので、プラスチックレンズのハーフ染色に特に適して
いる。
【0016】被染色物を浸漬する際の染色液の温度(染
色温度)は所望の染色濃度に応じて調整する。染色温度
は通常70〜200℃としてよいが、100〜150℃であるのが
好ましく、110〜140℃であるのがより好ましい。染色温
度が100℃未満であると充分な染色濃度を得るためには
長時間を要することが多く、150℃より高いと染料や被
染色物が熱によりダメージを受けたり、色相のコントロ
ールが困難になる場合がある。
【0017】本発明の方法により染色した被染色物は、
その上にハードコート膜及び/又は反射防止膜を公知方
法により形成することができる。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はそれによって制限されない。
【0019】実施例1 1リットルのパーフルオロカーボン「フロリナートFC-4
0」(住友スリーエム(株)製、沸点155℃)に下記染料
(グレー配合)を添加し、ヒーター付きマグネチックス
ターラーを用いて加熱撹拌を行った。温度が130℃にな
ったところで、ポリウレタン系樹脂レンズ「アスモア」
(旭光学工業(株)製)を撹拌しながら130℃で10分間
浸漬し、染色を行った。 スミカロン・ブルー S-RPD(住友化学(株)製):2
g スミカロン・レッド S-RPD(住友化学(株)製):2
g スミカロン・イエロー S-RPD(住友化学(株)製):
4g
【0020】実施例2 1リットルのパーフルオロカーボン「フロリナートFC-4
3」(住友スリーエム(株)製、沸点174℃)に実施例1
と同様の染料を添加し、ヒーター付きマグネチックスタ
ーラーを用いて加熱撹拌を行った。温度が130℃になっ
たところで、ポリウレタン系樹脂レンズ「アスモア」
(旭光学工業(株)製)を撹拌しながら130℃で10分間
浸漬し、染色を行った。
【0021】比較例1 1リットルの純水に実施例1と同様の染料を添加し、ヒ
ーター付きマグネチックスターラーを用いて加熱撹拌を
行った。温度が90℃になったところで、ポリウレタン系
樹脂レンズ「アスモア」(旭光学工業(株)製)を撹拌
しながら90℃で10分間浸漬し、染色を行った。
【0022】比較例2 1リットルのエチレングリコール(沸点197℃)に、実
施例1と同様の染料を添加し、ヒーター付きマグネチッ
クスターラーを用いて加熱撹拌を行った。温度が130℃
になったところで、ポリウレタン系樹脂レンズ「アスモ
ア」(旭光学工業(株)製)を撹拌しながら130℃で10
分間を浸漬し、染色を行った。
【0023】染色濃度及び耐候性の評価 各実施例及び比較例で染色したレンズの染色濃度及び耐
候性を評価した。染色濃度は、積分球式分光透過率計DO
T-3((株)村上色彩技術研究所製)を用いて、染色し
た製品の光線透過率を測定することにより評価した。光
線透過率が30%未満のものを○とし、30%以上のものを
×として評価した結果を表1に示す。一方、耐候性はサ
ンシャインウェザーメーター(スガ試験機(株)製)に
染色した製品を入れ、120時間後の色相(L*a*b*表色
系)の変化をDOT-3で測定し、元の色との色差ΔE*を求
めて評価した。ΔE*が3未満のものを○とし、それ以上
のものを×として評価した結果を表1に示す。
【0024】 表1 ─────────────────────────────── 染色濃度(透過率T%) 耐候性(色差ΔE*) ─────────────────────────────── 実施例1 ○(25%) ○(1.3) 実施例2 ○(23%) ○(1.5) 比較例1 ×(70%) ×(5.7) 比較例2 ×(65%) ×(8.3) ───────────────────────────────
【0025】本発明の染色方法を用いて染色した実施例
1及び2のレンズは、良好な染色濃度及び耐候性を示し
た。一方、比較例1で染色したレンズは満足のいく染色
濃度を示さなかった。これは染色液の溶媒として純水を
用い、染色温度が低かったことによると考えられる。ま
た、比較例2の結果より、単に染色温度が高いだけでは
良い染色濃度は得られないことがわかる。染色溶媒とし
て純水やエチレングリコールを使用した場合、満足のい
く染色濃度及び耐候性を得るには高温高圧にしたり、染
色助剤を添加したりしなければならないことが知られて
いる。
【0026】
【発明の効果】本発明の染色方法によれば、プラスチッ
ク製品等、種々の被染色物を効率良く、充分な染色濃度
で染色できる。本発明では染色助剤を用いないので、染
料の昇華・蒸発が促進されることが無く色相のコントロ
ールが容易である。また、開放式の染色槽を用いて常圧
で染色できるので、染色状態の確認が容易であり、プラ
スチックレンズのハーフ染色にも適している。パーフル
オロカーボンは染料を溶解しないので、使用後の染色液
をろ紙等によりろ過すれば、染料を完全に除去すること
ができ事実上廃液が出ない。染料は乾燥した粉体として
処分が可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2K009 AA00 BB25 CC21 DD02 DD06 EE01 4H057 AA02 BA08 CA29 CB12 DA02 DA29 DA32 GA07 HA01 HA02 HA19 HA90 JA10 JB02

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パーフルオロカーボンに染料を分散させ
    てなる染色液に被染色物を浸漬して染色することを特徴
    とする染色方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の染色方法において、前
    記被染色物はプラスチック製品であることを特徴とする
    染色方法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の染色方法において、前
    記プラスチック製品はプラスチックレンズであることを
    特徴とする染色方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の染色方
    法において、前記パーフルオロカーボンの沸点は100〜2
    70℃であることを特徴とする染色方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の染色方
    法において、前記染色液を100〜150℃に加温して染色す
    ることを特徴とする染色方法。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の染色方
    法において、常圧で染色することを特徴とする染色方
    法。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の染色方
    法において、前記染色液中の染料濃度は0.5〜20g/Lであ
    ることを特徴とする染色方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6942705B2 (en) 2002-03-29 2005-09-13 Hoya Corporation Method of dyeing thermoplastic resin article and colored plastic lens obtainable by that method
JP2006233353A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Asakura Senpu Kk 真空蒸着による生地の染色方法及び染色装置
JP2012177909A (ja) * 2011-01-31 2012-09-13 Hoya Corp 染色プラスチックレンズ

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