JP2002258003A - 紫外線吸収効果を有するプラスチックレンズの製造方法及び該方法に使用する紫外線吸収用インク - Google Patents
紫外線吸収効果を有するプラスチックレンズの製造方法及び該方法に使用する紫外線吸収用インクInfo
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Abstract
を簡単な作業にて得ることができるプラスチックレンズ
の製造方法、さらにレンズに染色を行う場合において
も、染色と紫外線吸収効果を効率よく得ることのできる
プラスチックレンズの製造方法を提供する。 【解決手段】 昇華性を有する紫外線吸収剤とプラスチ
ックレンズとを非接触に対向させ、紫外線吸収剤を加熱
することにより昇華させて前記プラスチックレンズに接
触させる。
Description
たせたプラスチックレンズの製造方法及び該製造方法に
使用する紫外線吸収用インクに関する。
性やファッション性などの点から染色を行っている。ま
た、染色を行った際に眼やレンズの保護を目的としてレ
ンズに紫外線吸収効果を持たせたものもある。
は、レンズを染色させる前に紫外線吸収剤の液に浸漬さ
せ、レンズに紫外線吸収剤を付けた後、染色を行う方法
が知られている。また、予め染色液に紫外線吸収剤を含
有させておき、所望する染色状態になるまで染色液に浸
漬させて一度に染色と紫外線吸収効果を得る方法があ
る。
レンズ基材の中に紫外線吸収剤を含有させる方法ではレ
ンズの厚みによって紫外線吸収の効果が変わってしま
う。また、紫外線吸収剤の液の中にレンズをつける方法
では紫外線吸収剤の液を廃棄しなければならないため環
境や手間等の問題もある。
に染色を行う場合、予めレンズに紫外線吸収剤を付けた
後、染色を行うためレンズの製造工程が増え、効率がよ
くない。また、予め染色液に紫外線吸収剤を含有させて
おき、所望する染色状態になるまで染色液に浸漬させて
一度に染色と紫外線吸収効果を得る方法では、染色と紫
外線吸収の効果を1工程で得られるが、染色の時間によ
って各レンズに定着する紫外線吸収剤の量が異なるた
め、染色濃度により紫外線吸収の効果に差が出てしま
う。また、廃棄等の問題もある。
効果を有するプラスチックレンズを簡単な作業にて得る
ことができるプラスチックレンズの製造方法、さらにレ
ンズに染色を行う場合においても、染色と紫外線吸収効
果を効率よく得ることのできるプラスチックレンズの製
造方法を提供することを技術課題とする。
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。
ラスチックレンズとを非接触に対向させ、紫外線吸収剤
を加熱することにより昇華させて前記プラスチックレン
ズに接触させることを特徴とする。
造方法において、前記紫外線吸収剤への加熱は略真空中
にて行うものとし、該加熱温度は100℃〜400℃で
あることを特徴とする。
させた染色用用材と紫外線吸収剤を溶解又は微粒子分散
させた紫外線吸収用用材とを、コンピュータにより制御
される塗布装置によって基体に塗布する第1ステップ
と、前記染色用用材及び紫外線吸収用用材が塗布された
基体の塗布面を被転写レンズと非接触に対向させる第2
ステップと、略真空中で前記基体を加熱することにより
昇華性色素及び紫外線吸収剤を昇華させてレンズに転写
させる第3ステップと、を備えることを特徴とする。
造方法において、前記塗布装置をインクジェットプリン
タとし、該プリンタが有するインクカートリッジの一つ
には前記紫外線吸収用用材が入れられ、その他のインク
カートリッジには染色用用材が入れられることを特徴と
する。
造方法において、前記インクカートリッジより吐出する
紫外線吸収用用材の塗布量は、前記染色用用材の種類及
び塗布量に関係なく、予め定められた量とすることを特
徴とする。
造方法において、前記塗布装置は紫外線吸収用用材と染
色用用材の基体への塗布を1回の塗布工程で行うように
制御されることを特徴とする。
定温度以上にて昇華を行う物質であることを特徴とす
る。
ンズの製造方法において、前記昇華性色素及び紫外線吸
収剤とをプラスチックレンズに接触させた後、該プラス
チックレンズを所定温度にて加熱することを特徴とする
紫外線吸収効果を有するプラスチックレンズの製造方
法。
造方法において、前記紫外線吸収効果を有したプラスチ
ックレンズに対しハードコート処理を行うことを特徴と
する紫外線吸収効果を有するプラスチックレンズの製造
方法。
チックレンズの製造に使用する紫外選球収容インクは水
系にて分散し昇華性を有する紫外線吸収剤と、該紫外線
吸収剤を水系にて分散させるための分散剤と、前記紫外
線吸収剤の表面張力を弱めるための助剤と、を含有する
ことを特徴とする。
を参考にしつつ説明する。図1はプラスチックレンズの
製造方法(染色方法)の流れを図示したものである。
る。本実施の形態ではRED、YELLOW、BLUE
の三色の染料と紫外線吸収剤を用いてインクを作製す
る。染料は昇華性を有するものであれば既存のものが使
用できるが、分散染料が好適に用いられる。また、本実
施の形態で用いる染料は疎水性であり、昇華性を有する
分散染料を用いているが、その他にも水溶性染料、無機
顔料、有機顔料を用いることもできる。
ットプリンタのインクカートリッジに入れて使用するた
め、染料の粒径はできるだけ小さい方が都合がよい。染
料の平均粒径は好ましくは0.05μm〜1μm,最大
粒径が3μm以下、更に好ましくは0.05μm〜0.
5μm,最大粒径が1μm以下である。また、紫外線吸
収剤の平均粒径は好ましくは0.05μm〜1μm,最
大粒径が3μm以下である。最大粒径が3μmを上回る
とインクカートリッジから紫外線吸収剤が吐出され難く
なる。
ノン系、サリチレート系、ベンゾトリアゾール系、シア
ノアクリレート系、修酸アニリド系、トリアジン系等の
紫外線吸収剤が知られている。これらの紫外線吸収剤に
おいて熱を加えることにより昇華するものが本実施の形
態にて用いることができる。さらに本実施の形態では紫
外線吸収剤をインク化して紙に塗布した後、この紙に熱
を加えて紫外線吸収剤を昇華させてレンズに転写(蒸
着)させるものとしている。このため、使用する紫外線
吸収剤は転写時に加える熱に対して十分な耐熱性を備え
るとともに、加える熱にて昇華する材料であることが必
要とされる。
の3色の染色用インクと紫外線吸収用インクの計4種類
を作製する。各染料及び紫外線吸収剤を別々の容器にい
れ、それぞれ純水、分散剤を加えた後、充分に攪拌を行
う。また、必要があれば染料や紫外線吸収剤の表面張力
を下げ、分散を助けるための助剤を加えてもよい。紫外
線吸収用インクに用いる分散剤としては一般に知られて
いるものが使用できるが、長鎖アルキルベンゼン、アル
キルエーテル硫酸エステルナトリウム、又はこれらの混
合物が好適に用いられる。
に対する染料の量は好ましくは0.1〜20重量%、よ
り好ましくは0.5〜10重量%の染料を含む。染料が
0.1重量%未満であると、所望する濃度が得られない
ことが多い。また、染料が20重量%を超えると、染料
の分散性が悪くなってしまう。
くは1.0〜10.0重量%、より好ましくは3.0〜
6.0重量%の紫外線吸収剤を含む。紫外線吸収剤が
1.0重量%未満であると、十分な紫外線吸収の効果が
得られ難い。また、紫外線吸収剤が10.0重量%を超
えると、紫外線吸収剤の分散性が悪くなってしまう。
後十分攪拌して染色用インクとし、その後冷却用の水が
入った容器に染色用インクが入った容器を入れ、超音波
ホモジナイザーをセットし、指定時間処理をする。ま
た、紫外線吸収剤、分散剤、助剤、純水を容器に入れ十
分に攪拌して紫外線吸収用インクとする。その後、孔径
約1μmのフィルターで染色用インク、孔径約2.7μ
mのフィルターにて紫外線吸収用インクを各々吸引濾過
し、粒径の大きいものやゴミ等を取り除く。粒径の大き
いものやゴミ等を取り除いたあと、指定のインク濃度に
なるように純水を加え調整し、インク作製の完了とす
る。
ンク1種類を市販のインクジェットプリンタ用のインク
カートリッジにそれぞれ入れ、図示するインクジェット
プリンタ40(以後、プリンタと記す)にこのカートリ
ッジを装着する(インクカートリッジは計4個とな
る)。プリンタ40は市販のものを使用する。使用する
プリンタ40は染料、紫外線吸収剤がインクカートリッ
ジのヘッドから吐出し易いようにインクの吐出口が大き
いものが好ましい。
色をプリントさせるために、市販されているパーソナル
コンピュータ50(以下PCという)を使用して、印刷
される色相及び濃度の調製を行う。色相の調製はPC5
0のドローソフトにより行うため、所望する色データを
PC50内に保存しておくことができ、必要になったと
きに何度でも同じ色調が得られるようになっている。ま
た、色の濃淡もデジタル管理されるため、必要なときに
何回でも同じ濃度の色を所望することができる。
に塗布する量は、印刷される色相及び濃度等の出力条件
によらず、常に一定量が印刷範囲に塗布されるように予
めPC50内にてプログラム制御されている。
の紙1を使用する。紙1は紙に限らずプリンタ40にて
印刷可能なものであれば特に限定されないが、気相転写
時に熱を加えるため、熱吸収のよいものを使用すること
が好ましい。
作により、予め設定しておいた色相及び濃度にて印刷を
行う。印刷された紙1には染色用インクと紫外線吸収用
インクが塗布された着色層2が円形状に印刷される。着
色層2の大きさはレンズの径よりも若干大きいものが好
ましい。プリンタ40によって着色層2が形成された紙
1を印刷基体10として使用する。
を真空気相転写機本体20内に設置してレンズの染色を
行う方法について説明する。図2に真空気相転写機本体
20正面から見た内部該略図を示す。
は印刷基体10やプラスチックレンズ3を出し入れする
ための図示無き取出し口が設けられている。染色を行う
プラスチックレンズ3の材質は、ポリカーボネート系樹
脂(例えば、ジエチレングリコールビスアリルカーボネ
ート重合体(CR−39))、ポリウレタン系樹脂、ア
リル系樹脂(例えば、アリルジグリコールカーボネート
及びその共重合体、ジアリルフタレート及びその共重合
体)、フマル酸系樹脂(例えば、ベンジルフマレート共
重合体)、スチレン系樹脂、ポリメチルアクリレート系
樹脂、繊維系樹脂(例えば、セルロースプロピオネー
ト)等の眼鏡レンズに使用される一般的な材質が用いら
れる。
収剤を昇華させるためのハロゲンランプである。22は
ロータリーポンプであり、本体20内をほぼ真空にさせ
るために使用する。23はリークバルブであり、このバ
ルブを開くことでほぼ真空になった本体20内に外気を
入れ大気圧に戻すものである。
0とをセットして染色を行うための染色用治具である。
染色用治具30はプラスチックレンズ3を載置するため
のレンズ載置部31と印刷基体10を載置するための基
体載置部32からなる。
プラスチックレンズ3を所定の高さに維持するための載
置台31aとプラスチックレンズを支持する支持部31
bからなる。図のようにプラスチックレンズ3の凸面側
を支持部31bにて支持させ、支持部31bを載置台3
1a上に乗せることにより、レンズ3を所定の高さに保
持させておくことができる。
めの円筒の形状を有する載置台32aと印刷基体10を
上方から押えるための基体押さえ32bからなる。載置
台32aは図示するように、その内側にレンズ載置部3
1が位置するように置かれ、載置台32aの上部に載せ
られた印刷基体10を基体押さえ32bと載置台32a
とで挟み込むことにより、印刷基体10が動かないよう
にしっかりと固定保持する。このとき印刷基体10の着
色層2はレンズ3側(下側)に向けてセットされる。
20を使用して以下の操作を行い、プラスチックレンズ
3の染色を行う。
印刷基体10をセットした後、本体20を密封してロー
タリーポンプ22を用いて真空状態にする。このときの
真空状態とは0.1〜5kPa付近まで減圧したときの
ことである。0.1kPaを下回っても差し支えない
が、高性能排気装置を必要とする。また、装置内の気圧
が高ければ高い程、染料を昇華させるのに必要な温度が
高くなるため圧力の上限は5kPa、さらに好ましくは
0.1kPa〜3kPaである。
ンランプ21を点灯させ、印刷基体10を上方から加熱
する。印刷基体10上での加熱温度は染料、紫外線吸収
剤の変質やレンズの変形が生じない中でできるだけ高い
温度になるようにすることが好ましい。
温度をできるだけ高温とするのは、印刷基体上の染料や
紫外線吸収剤をできるだけ多く昇華させるとともに、所
望の色相及び濃さに発色させるための加熱時間や昇華時
間を短くすることができ、生産性を向上することができ
るからである。好ましくは100℃〜400℃、さらに
好ましくは200℃〜350℃である。
10が加熱されるため、着色層2より染料及び紫外線吸
収剤が昇華、蒸散し、プラスチックレンズ3の凹面側に
蒸着する。ハロゲンランプ21の点灯による印刷基体1
0への加熱は着色層2上の染料や紫外線吸収剤が殆ど昇
華、蒸散するまで行えばよい。
点灯を止めるとともにリークバルブ22を開いて常圧に
戻し、本体20の扉を開けプラスチックレンズ3を取り
出す。プラスチックレンズ3には昇華した染料及び紫外
線吸収剤が蒸着しているが、このままでは取れやすいの
で、図1に示すオーブン60に入れ、常圧下にて加熱し
定着させる。
度以下で、できるだけ高温に設定された温度にオーブン
内を加熱し、所望の色相及び濃度を得るために予め定め
ておいた時間が経過した後にオーブン内からプラスチッ
クレンズ3を取り出すといった手順で実行される。実際
の加熱温度は50〜150℃、加熱時間は30分〜1時
間程である。
ば、レンズの染色と紫外線吸収用の処理とを一度に行う
ことができるため、効率よくレンズの染色を行うことが
できる。 本実施の形態では、染色用インクと紫外線用
インクとを別々に設けるものとしているが、これに限る
ものではなく、染料と紫外線吸収剤とを混合して染色用
インクに紫外線吸収剤を入れておくこともできる。
をレンズに付加させる場合には、染色用インクを使用せ
ず、紫外線吸収用インクのみを紙に印刷し、これを印刷
基体として上述した転写作業を行えばよい。
60にて加熱し、染料及び紫外線吸収剤を定着させた
後、レンズの保護や染料、紫外線吸収剤の剥がれを抑制
するためにプラスチックレンズ3にハードコートを施し
てもよい。
ン等の加水分解生成物、金属酸化物及び硬化触媒等のハ
ードコートに一般的に使用されるものを用いることがで
きる。アルコシキシランとしては例えばメチルトリメト
キシシラン、エチルトリメトキシシラン、γ−グリシド
キシトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン等を挙げることができる。また、金属
酸化物としてはチタニアが挙げられるが、その他にもア
ルミニウム、鉄、ジルコニウム、インジウム等の金属の
酸化物が挙げられる。また、硬化触媒としてはアミン
類、金属キレート、金属塩等が挙げられ、具体的にはグ
アニジン、トリエチルアミン、アニリン等のアミン類、
アセチルアセトンが配位したクロム(III)、鉄(II
I)、ジルコニウム(IV)等の金属キレート類、塩化ス
ズ、塩化鉄、塩化アルミニウム等の塩化鉄が挙げられ
る。
ドコート液を作製する。また、ハードコート液はメチル
アルコールやエチルアルコール等のアルコール類、酢酸
エチル等のケトン類、ジエチルエーテル等のエーテル類
などを溶媒として用いることができる。
コート液の塗布方法としては、浸漬塗装、ローラ塗装、
スプレー塗装、スピン塗装等のハードコートにおける一
般的な塗装方法を用いることができる。また、塗装前に
レンズへの前処理として、超音波洗浄やアルカリ処理、
RF(プラズマ)処理等を行うことができる。
布後はレンズを乾燥させるための処理を行う。乾燥方法
は温風乾燥、赤外線乾燥、CH乾燥(凝集加熱方法)、
UV乾燥等を用いることができる。
レンズを使用した。使用する染料はREDはカヤロン製
ポリエステルRED BS200、YELLOWはカヤロン製
マイクロエステル AQ-LE、BLUEはダイアックス
製 BLUE AC-Eを用いた。また、染色用インクに使用す
る分散剤には花王製 デモールMSを用いた。
CYASORB UV-24を用いた。また、紫外線吸収用インク
に使用する分散剤には長鎖アルキルベンゼンとアルキル
エーテル硫酸エステルナトリウムの混合液と花王製 デ
モールMSを、助剤にはフロラード FC170Cを用
いた。
ンクの組成を示したものである。
剤、分散剤、純水を、作製するインク毎に各々容器に入
れた後、10分以上攪拌する。その後、RED、YEL
LOW、BLUEのインクは超音波ホモジナイザーにて
指定時間処理(約100gに対して30分処理)、フィ
ルターにて吸引濾過し、純水を適量加え濃度の調整を行
いインクを作製した。
ELLOW用インク,BLUE用インク,紫外線吸収用
インク)をインクジェットプリンタ(武藤工業製 RJ-1
300V2)のインクカートリッジに注入し、市販の紙(三
菱製紙製つや紙(黒))を使用して印刷基体10を作製
した。印刷基体10はPCのドローソフト及び印刷制御
用ソフトを使用してプリンタ40にて紙上にφ95の円
形状に着色層を形成するように印刷することにより作製
した。
(塗布条件)は、 (イ) 50%出力(90dpi)の染色用インク+50
%出力(90dpi)の紫外線吸収用インク (ロ) 50%出力(90dpi)の染色用インク+10
0%出力(180dpi)紫外線吸収用インク (ハ) 50%出力の染色用インクのみ (ニ) 50%出力の紫外線吸収用インクのみ の計4種類の印刷基体を用意し、各々の印刷基体からプ
ラスチックレンズへの転写作業(染色作業)を行った。
空気相転写機20、染色用治具30等を使用して印刷基
体10からプラスチックレンズ3への転写作業を行っ
た。このときの真空気相転写機20内の真空度は1kP
a、印刷基体10上の温度は250℃であった。プラス
チックレンズ3への転写作業後、定着させるためにオー
ブン60内にプラスチックレンズ3を置き、135℃で
1時間レンズを加熱した。
測色機(村上色彩技術研究所製 DOT−3 D65光
源、10度視野)にて測定を行った。その結果を表2に
示す(表2には比較のため染色を行っていない未処理レ
ンズも加えてある)。
を塗布した印刷基体を用いて転写染色を行ったレンズ
は、未処理レンズと比べて紫外線の吸収効果があること
が確認された。
基体に染料と紫外線吸収剤とを塗布しているため、一度
の作業にて染色と紫外線吸収効果を得ることができる。
また、染色用インクと紫外線吸収用インクとを別々に設
けることにより、染色濃度が異なっても常に一定量の紫
外線吸収剤を塗布させることができるため、染色濃度が
異なるレンズに対しても常に一定の紫外線吸収効果の有
するレンズを得ることができる。
流れを図示したものである。
子を示した図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 昇華性を有する紫外線吸収剤とプラスチ
ックレンズとを非接触に対向させ、紫外線吸収剤を加熱
することにより昇華させて前記プラスチックレンズに接
触させることを特徴とする紫外線吸収効果を有するプラ
スチックレンズの製造方法。 - 【請求項2】 請求項1のプラスチックレンズの製造方
法において、前記紫外線吸収剤への加熱は略真空中にて
行うものとし、該加熱温度は100℃〜400℃である
ことを特徴とするプラスチックレンズの製造方法。 - 【請求項3】 昇華性色素を溶解又は微粒子分散させた
染色用用材と紫外線吸収剤を溶解又は微粒子分散させた
紫外線吸収用用材とを、コンピュータにより制御される
塗布装置によって基体に塗布する第1ステップと、前記
染色用用材及び紫外線吸収用用材が塗布された基体の塗
布面を被転写レンズと非接触に対向させる第2ステップ
と、略真空中で前記基体を加熱することにより昇華性色
素及び紫外線吸収剤を昇華させてレンズに転写させる第
3ステップと、を備えることを特徴とする紫外線吸収効
果を有するプラスチックレンズの製造方法。 - 【請求項4】 請求項3のプラスチックレンズの製造方
法において、前記塗布装置をインクジェットプリンタと
し、該プリンタが有するインクカートリッジの一つには
前記紫外線吸収用用材が入れられ、その他のインクカー
トリッジには染色用用材が入れられることを特徴とする
紫外線吸収効果を有するプラスチックレンズの製造方
法。 - 【請求項5】 請求項4のプラスチックレンズの製造方
法において、前記インクカートリッジより吐出する紫外
線吸収用用材の塗布量は、前記染色用用材の種類及び塗
布量に関係なく、予め定められた量とすることを特徴と
する紫外線吸収効果を有するプラスチックレンズの製造
方法。 - 【請求項6】 請求項4のプラスチックレンズの製造方
法において、前記塗布装置は紫外線吸収用用材と染色用
用材の基体への塗布を1回の塗布工程で行うように制御
されることを特徴とするプラスチックレンズの製造方
法。 - 【請求項7】 請求項3の紫外線吸収用用材は、所定温
度以上にて昇華を行う物質であることを特徴とする紫外
線吸収効果を有するプラスチックレンズの製造方法。 - 【請求項8】 請求項1〜7のプラスチックレンズの製
造方法において、前記昇華性色素及び紫外線吸収剤とを
プラスチックレンズに接触させた後、該プラスチックレ
ンズを所定温度にて加熱することを特徴とする紫外線吸
収効果を有するプラスチックレンズの製造方法。 - 【請求項9】 請求項8のプラスチックレンズの製造方
法において、前記紫外線吸収効果を有したプラスチック
レンズに対しハードコート処理を行うことを特徴とする
紫外線吸収効果を有するプラスチックレンズの製造方
法。 - 【請求項10】 水系にて分散し昇華性を有する紫外線
吸収剤と、該紫外線吸収剤を水系にて分散させるための
分散剤と、前記紫外線吸収剤の表面張力を弱めるための
助剤と、を含有することを特徴とする紫外線吸収用イン
ク。
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JP2019148770A (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | 株式会社ニデック | 多機能樹脂体の製造方法 |
JP2020139102A (ja) * | 2019-03-01 | 2020-09-03 | 株式会社ニデック | ハードコート付き樹脂体の製造方法 |
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- 2001-03-02 JP JP2001059082A patent/JP4068310B2/ja not_active Expired - Fee Related
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