JP2008528317A - インク受容剤、着色光学レンズ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インク受容剤の膜を用いることで、レンズ支持体としての基材に良好に色が転写され、着色の均一性を有しつつ、基材の最終色が良好となる。上記のインク受容剤の膜を、レンズの基材をコーティングするプライマーコーティング上へ塗布する。インク受容剤は無機充填材と水性エマルジョン、好適には更に基材へのインクの吸収を促進できる水溶性ポリマー、修飾型カチオン性ポリマー及び担体を含有する。
【選択図】なし
Description
(a)水性ウレタン樹脂:10〜50%
(b)ポリビニルアルコール:0〜60%
(c)修飾型カチオン性ポリマー:0〜30%であり、更に全てのポリマー(a)〜(c)と無機充填材との重量比が100:10〜100:500
である。
(a)水性ウレタン樹脂:10〜50%
(b)ポリビニルアルコール:0〜60%
(c)修飾型カチオン性ポリマー:0〜30%であり、
(d)全てのポリマー(a)〜(c)と無機充填材との重量比率が100:10〜100:500であり、
(e)1つ以上の担体:全体の構成要素に対する1つ以上の担体の比率が0〜3%
である。
1.前記光学レンズの基材を、多孔性のインク受容剤の膜を形成できるインク受容剤の層でコーティングする工程と、
2.インク受容剤に含まれる溶媒を揮発させ、前記多孔性膜を前記基材上に形成させる工程と、
3.インク溶液が膜内に吸収される条件で、前記多孔性膜上にインクジェット装置を使用してインク溶液を塗布する工程と、
4.基材が所望の色合いとなるまで上記光学レンズを加熱する工程と、
5.インク受容剤の膜を除去する工程。
1.前記光学レンズの基材を透明プライマーコーティング膜でコーティングする工程と、2.上記のプライマーコーティングを乾燥させる工程と、
3.上記光学レンズの上記プライマーコーティングを、多孔性インク受容剤の膜を形成できるインク受容剤の層でコーティングする工程と、
4.インク受容剤に含まれる溶媒を揮発させ、前記多孔性のインク受容剤の膜を前記プライマーコーティングの上に形成させる工程と、
5.インク溶液が膜内に吸収される条件において、インクジェット装置を使用して前記多孔性膜上にインク溶液を塗布する工程と、
6.上記プライマーコーティングが所望の色合いとなるまで上記の光学レンズを加熱する工程と、
7.インク受容剤の膜を除去する工程。
R(R1)aSiXb
<インク受容剤1の調製>
以下を混合し、インク受容体を調製した。
1.無機充填材:ウエットタイプのシリカ粉「Finesil(登録商標)X−30」(平均粒子径=3μ(株式会社徳山製)):15g
2.水分散型ポリウレタン:「Superflex(登録商標)420」エステル/エーテルタイプ(第一工業製薬株式会社製):100g
3.脱イオン水:100g
4.エチルアルコール:9g
5.1−メトキシ−2−プロパノール:2g
以下を混合し、インク受容体を調製した。
1.無機充填材:ウエットタイプのシリカ粉「Finesil(登録商標)X−30」(平均粒子径=3μ(株式会社徳山製)):15g
2.水分散型ポリウレタン:「Bayhydrol(登録商標)VPL82952」脂肪族タイプ(住友バイエルウレタン社製):100g
3.脱イオン水:100g
4.エチルアルコール:9g
5.1−メトキシ−2−プロパノール:4g
以下を混合し、インク受容体を調製した。
1.無機充填材:ウエットタイプのシリカ粉「Finesil X−60」(平均粒子径=6μ(株式会社徳山製)):15g
2.水分散型ポリウレタン:「Bayhydrol(登録商標)VPL82952」脂肪族タイプ(住友バイエルウレタン社製):100g
3.脱イオン水:100g
4.エチルアルコール:9g
5.1−メトキシ−2−プロパノール:4g
以下を混合し、インク受容体を調製した。
1.無機充填材:ウエットタイプのシリカ粉「Finesil(登録商標)X−30」、平均粒子径=3μ(株式会社徳山製):15g
2.水分散型ポリエステル:「VYLON(登録商標)VYLONAL(登録商標)MD1985(東洋紡社製):100g
3.脱イオン水:100g
4.エチルアルコール:9g
5.1−メトキシ−2−プロパノール:4g
以下を混合し、インク受容体を調製した。
1.無機充填材:ウエットタイプのシリカ粉「Finesil(登録商標)X−30」、平均粒子径=3μ(株式会社徳山製):15g
2.水分散型ポリウレタン:「Superflex(登録商標)610」エステル/エーテルタイプ(第一工業製薬株式会社製):100g
3.カチオン性ポリマー:UNISENCE FPA 100L(センカ社製)−DADMAC(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)のポリマー:10g
4.脱イオン水:85g
5.エチルアルコール:9g
6.1−メトキシ−2−プロパノール:2g
以下を混合し、インク受容体を調製した。
1.無機充填材:ウエットタイプのシリカ粉「Finesil(登録商標)X−30」(平均粒子size=3μ(株式会社徳山製)):15g
2.水分散型ポリエステル:「VYLON(登録商標)VYLONAL(登録商標)MD 1985」(TOYOBO):100g
3.担体:ベンジルアルコール:3g
4.脱イオン水:100g
5.エチルアルコール:9g
6.1−メトキシ−2−プロパノール:4g
MZ−480のMSDSによると、MZ−480の組成は以下の通りである。ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリカチオン剤及びシリカの混合物:20.6%Nメチル−2−ピロリドン:1.1%1−プロパノール:1.3%水:77.0%
<着色方法>
1)スピンコーティング法により、インク受容剤溶液を基材の凹面側にコーティングした。
2)上記でコーティングしたレンズを、レンズと同じ直径のO型のゴムリングに配置し、ステンレス製ペトリ皿で覆い、3分間室温で空気乾燥し、80℃で5分間熱処理し、インク受容層を基材上に形成させた。
3)レンズが室温になるまで静置した。
4)コーティングされたレンズを、インクジェットプリンタ「GP−604」(株式会社ミマキエンジニアリング社製)の高さ調節可能なステージ上に配置した。
5)4つのインクジェットカートリッジ(SPC−037℃(シアン))、SPC−0370M(マゼンタ)、SPC−0370Y(イエロー)及びSPC−0370K(ブラック)をインクジェットプリンタにセットした。
6)基材と同じ直径を有する着色する図を、ドローソフトのAdobe(登録商標)Illustrator(登録商標)で描画し、インクジェットプリンタでレンズの凹面に印刷した。
7)レンズをO型ゴムリングに配置し、インク色素を下表の条件で昇華させた。
MR−8:三井鉱山マテリアル社製:ポリチオウレタンポリマーを主成分とする
HIE:三井鉱山マテリアル社製:エピスルフィドポリマーを主成分とする
PC(HC):ポリカーボネート+プライマーコーティング
8)レンズが室温になるまで冷却した。
9)レンズ表面の残余物をエチルアルコールで除去した。
10)色レンズの透過率及びコスメティックを試験した。結果を以下のテーブルに示す。
<着色レンズのコスメティック及び透過率>
Claims (39)
- 無機充填材及び水性エマルジョンを含んでなるインク受容剤。
- 前記無機充填材が軽炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、カオリン、タルク、二酸化チタン、酸化亜鉛、亜鉛炭酸塩、サテンホワイト、炭酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、アルミナゾル、コロイド状アルミナ、アルミナ水和物、ゼオライト、シリカ、コロイド状シリカ及びそれらの混合物から選択される、請求項1記載のインク受容剤。
- 前記無機充填材がシリカ、アルミナ及び炭酸カルシウムから選択される、請求項1又は2記載のインク受容剤。
- 前記無機充填材が0.05μm〜8μmの粒径を有する、請求項1から3のいずれか1項記載のインク受容剤。
- 前記水性エマルジョンが酢酸ビニルエマルジョン、エチレン酢酸ビニルエマルジョン、アクリルエマルジョン、シリカアクリルエマルジョン、ウレタンエマルジョン、ポリエステルエマルジョン、クロロプレンゴムラテックス、ブタジエンラテックス、イソプレンゴムラテックス、エポキシ樹脂エマルジョン、ポリオレフィンエマルジョン、フルオロカーボン樹脂エマルジョン及びアクリルシリコーンエマルジョンから選択される、請求項1記載のインク受容剤
- 前記水性エマルジョンがウレタンエマルジョンである、請求項5記載のインク受容剤。
- 前記無機充填材と前記水性エマルジョンを1:0.1〜1:50の重量比率で含有してなる、請求項1から6のいずれか1項記載のインク受容剤。
- 更に水溶性ポリマーを含有してなる、請求項1から7のいずれか1項記載のインク受容剤。
- 前記水溶性ポリマーがカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸金属塩、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン及びポリエチレングリコールから選択される、請求項8記載のインク受容剤。
- 前記水溶性ポリマーがポリビニルアルコールである、請求項9記載のインク受容剤。
- 少なくとも1つの無機充填材、少なくとも1つの水性エマルジョン及び少なくとも1つの水溶性ポリマーを、(無機充填材/水性エマルジョン/水溶性ポリマー)=1/0.1〜50/0〜50の比率で含有してなる、請求項1から10のいずれか1項記載のインク受容剤。
- 更に基材へのインクの吸収を促進できる1つ以上の担体を含有してなる、請求項1から11のいずれか1項記載のインク受容剤。
- 前記インク受容剤に含まれる1つ以上の前記担体がo−フェニルフェノール、クロロベンゼン、サリチル酸メチル、テレフタル酸ジメチル、安息香酸ブチル、ベンジルアルコール及びフェネチルアルコールから選択される、請求項12記載のインク受容剤。
- 更に修飾型カチオン性ポリマーを含有してなり、前記修飾型カチオン性ポリマーが第四級アンモニウム側鎖を有するモノマーの重合又は共重合により得られる、請求項1から13のいずれか1項記載のインク受容剤。
- (a)水性ウレタン樹脂、(b)ポリビニルアルコール、(c)修飾型カチオン性ポリマー及び(d)無機充填材を含有してなる、請求項1から14のいずれか1項記載のインク受容剤。
- 固体ベースにおける各構成要素の比率が:
(a)水性ウレタン樹脂:10〜50%、
(b)ポリビニルアルコール:0〜60%、
(c)修飾型カチオン性ポリマー:0〜30%、
であり、更に全てのポリマー(a)〜(c)と無機充填材との重量比が100:10〜100:500である、請求項15記載のインク受容剤。 - (a)水性ウレタン樹脂、(b)ポリビニルアルコール、(c)修飾型カチオン性ポリマー、(d)無機充填材及び(e)1つ以上の担体を含有してなる、請求項1から16のいずれか1項記載のインク受容剤。
- 固体ベースにおける各構成要素の比率が、
(a)水性ウレタン樹脂:10〜50%、
(b)ポリビニルアルコール:0〜60%、
(c)修飾型カチオン性ポリマー:0〜30%であり、
(d)全てのポリマー(a)〜(c)と無機充填材との重量比率が100:10〜100:500であり、
(e)1つ以上の担体:全体の構成要素に対する1つ以上の担体の比率が0〜3%である、請求項17記載のインク受容剤。 - 光学レンズの着色方法であって、前記光学レンズの基材を、多孔性のインク受容剤の膜を形成できるインク受容剤の層でコーティングする工程と、
前記インク受容剤に含まれる溶媒を揮発させ、その多孔性の膜をその基材の上に形成させる工程と、
インク溶液が膜内に吸収される条件で、その多孔性の膜上にインクジェット装置を使用してインク溶液を塗布する工程と、
前記基材が所望の色合いとなるまで前記光学レンズを加熱する加熱工程と、
前記インク受容剤の膜を除去する工程を含んでなる方法。 - インク受容剤が請求項1から18で定義されるものである、請求項19記載の方法。
- インク受容剤が請求項1で定義されるものである、請求項19記載の方法。
- コーティングがスピンコーティング、ディップコーティング及びスプレーから選択される方法で実施される、請求項19又は21記載の方法。
- 溶媒の揮発が、最初に室温における空気乾燥工程、続いて40℃〜100℃の温度における0.5〜10分間の加熱工程を含んでなる、請求項19から22のいずれか1項記載の方法。
- 基材上に形成されるインク受容剤の膜が0.1μm〜50μmの厚みを有する、請求項19から23のいずれか1項記載の方法。
- 基材上に形成されるインク受容剤の膜が2μm〜25μmの厚みを有する、請求項24記載の方法。
- 基材上に形成されるインク受容剤の膜が5μmの厚みを有する、請求項24記載の方法。
- 基材と、前記インクジェット装置のインクジェットノズルとの間の距離が0.5mm〜5mmである、請求項19記載の方法。
- 基材と、前記インクジェット装置のインクジェットノズルとの間の距離が1mm〜2mmである、請求項27記載の方法。
- 前記加熱工程を常圧又は真空の圧力の条件下で実施する、請求項19記載の方法。
- 前記圧力が300Pa以下である、請求項29記載の方法。
- 前記圧力が100Pa以下である、請求項29記載の方法。
- 前記加熱工程を90℃〜240℃の温度で10秒〜2時間実施する、請求項29から31のいずれか1項記載の方法。
- 前記加熱工程を120℃〜180℃の温度で30分〜60分間実施する、請求項32記載の方法。
- 前記インク受容剤の膜の除去を、ワイピング、又は水、酸性溶液若しくは塩基性溶液による洗浄によって行い、前記洗浄に適宜超音波洗浄を組み合わせてもよい、請求項19記載の方法。
- 1.前記光学レンズの基材を透明なプライマーコーティングの膜でコーティングする工程と、
2.前記プライマーコーティングを乾燥させる工程と、
3.前記光学レンズの前記プライマーコーティングを、多孔性のインク受容剤の膜を形成できるインク受容剤の層でコーティングする工程と、
4.前記インク受容剤に含まれる溶媒を揮発させ、その多孔性のインク受容剤の膜を前記プライマーコーティングの上に形成させる工程と、
5.インク溶液が膜内に吸収される条件において、インクジェット装置を使用してその多孔性のインク受容剤の膜上にインク溶液を塗布する工程と、
6.前記プライマーコーティングが所望の色合いとなるまで前記光学レンズを加熱する工程と、
7.前記インク受容剤の膜を除去する工程とを含んでなる、請求項19記載の方法。 - 透明な前記プライマーコーティングが、
直鎖状ポリウレタン及び/又は水和性ポリエステル樹脂による自己乳化型エマルジョンと、
酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化スズ、酸化ジルコニウム、シリカ、酸化チタン、酸化タングステン、酸化アンチモン及びそれらの複合酸化物から選択される少なくとも1つを含む微粒子状の金属酸化物コロイド粒子とを含んでなる、請求項35記載の方法。 - 前記金属酸化物コロイド粒子に次式の有機シラン化合物による修飾が施され、
R(R1)aSiXb
式中、Rはメタクリルオキシ及びグリシジルオキシ基から選択される基で適宜置換されてもよい直鎖状又は分岐鎖状の(C1−C6)アルキル基であり、
R1は直鎖状又は分岐鎖状の(C1−C6)アルキル基であり、
aは0、1及び2から選択され、
bは1、2及び3から選択され、但しa+b=3である、請求項36記載の方法。 - 透明な前記プライマーコーティングが0.1μm〜100μmの膜厚を有する、請求項35記載の方法。
- 請求項19から38のいずれか1項記載の着色方法を用いて得られる着色光学レンズ。
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