JP2010262250A - ウレタンレンズの後処理法と染色法並びに染色レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、ファッション性を重視した枠なしサングラスレンズを提供すること。
【解決手段】脱型後のウレタンレンズ自体及び表面上に存在する内部離型剤、可塑剤、泡消剤、レベリング剤、艶消し剤、難燃剤、増粘剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、反応遅延剤、脱水剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、耐候安定剤など公知の添加剤（主として内部離型剤）についてレンズ表面を荒らすことなく完全に除去洗浄されることを特徴とする洗浄方法により洗浄処理されたサングラス用ウレタンレンズを用いて均一に全面或いはグラデーション染色する方法により商業化可能な染色レンズを得る。
【選択図】なし

Description

この発明は、ウレタンレンズの染色法並びに染色されたウレタンレンズに関する。

従来のサングラス用ウレタンレンズは、実用レベルの光学特性を満足し、耐熱性、耐衝撃性、弾力性等は優れており、矯正用プラスチックレンズと同様に分散染料による染色を実施していた。

特開２００８−１４４１５４号公報 特開平４−１４６２８号公報

洗浄剤「４」：アルカリ洗浄剤（Ｖｅｒ．１．９９，２００６．９．２８）横浜国立大学 教育人間科学部 大矢 勝 １．分離型洗浄・溶解型洗浄・分解型洗浄の３種の洗浄パターン（２００９年１月１５日）横浜国立大学 教育人間科学部 大矢 勝

しかしながら、以上の技術によれば、ウレタンレンズ（特許文献１）は、現在サングラス用に使用されているＣＲ−３９（ジエチレングリコールビス（アリルカーボネート））、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂に比べて弾力性に優れており、最近のファッション性重視によりレンズ自体に穴をあけてビス止めすることにより枠なし透明（色無し）レンズが実用化となったものの、従来使用されている分散染料を使用しての染色では染色斑が発生し、サングラス分野への応用が出来なかった。
そこで、この発明は、ファッション性を重視した枠なしサングラスレンズを提供することを課題とする。

以上の課題を解決するために、第一発明は、脱型後のレンズ自体及び表面上に存在する内部離型剤、可塑剤、泡消剤、レベリング剤、艶消し剤、難燃剤、増粘剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、反応遅延剤、脱水剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、耐候安定剤など公知の添加剤（主として内部離型剤）についてレンズ表面を荒らすことなく完全に除去洗浄された染色前サングラス用ウレタンレンズを用いて均一に全面或いはグラデーション染色する方法および染色レンズである。

ウレタンレンズは脂環族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネートおよびそれらの変性体からなるポリイソシアネート類から選択される少なくとも１種の環状ポリイソシアネート成分と、平均水酸基が２８０から１２４０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、平均官能基数が２〜５であるポリオール成分を配合して、光学用ポリウレタン樹脂組成物を調整した後、これを注型して光学用ポリウレタンレンズを得る。

上記で得られた光学用ポリウレタンレンズを洗浄する。洗浄方法としては、まずアルカリ洗浄剤にて表面を洗浄し、次いで溶解型洗浄剤にてレンズ内部から表面にブリードしてきた離型剤を初めとする各種添加剤を洗浄して使用する。

上記アルカリ洗浄剤は、アルカリ金属の水酸化物、珪酸塩、及びリン酸塩から選ばれる少なくともひとつを含むことを特徴とする洗浄剤。（非特許文献１）

上記溶解型洗浄剤は、弱酸、弱アルカリ、酸化剤または有機溶剤から選ばれた少なくともひとつ含む事を特徴とする洗浄剤。（非特許文献２）

洗浄方法としては、超音波式洗浄装置に水１００重量部に対してアルカリ洗浄剤１〜１０重量％添加された（ｐＨ１３以下が好ましい）水溶液に温度が０〜９０℃（好ましくは２０〜５０℃）に、１から２０分間（好ましくは３から１０分間）レンズを浸漬し超音波にて洗浄する。次いで上記水溶液１００重量部に対して溶解型洗浄剤１から１０重量％添加し、更に０〜９０℃を（好ましくは２０〜５０℃）に、１から２０分間（好ましくは３から１０分間）レンズを浸漬し超音波にて洗浄する。

上記洗浄工程の後、すすぎ洗いを行う。すすぎ洗いは通常水、好ましくはイオン交換水を使用する。すすぎ洗いの温度は２０から８０℃が好ましく、洗浄性向上及び水分蒸発量の低減の観点からして、３５から６０℃が望ましい。また、すすぎ洗い時間は一般的に３０秒から２０分程度である。なお、超音波式洗浄装置を用いるに水１００重量部に対してアルカリ洗浄剤１〜１０重量％添加された（ｐＨ１３以下が好ましい）水溶液に温度が０〜９０℃（好ましくは３〜５０℃）に、１から２０分間（好ましくは３から１０分間）レンズを浸漬し超音波にて洗浄する。次いで上記水溶液１００重量部に対して表面ブロック剤１から１０重量％添加し、更に０〜９０℃を（好ましくは３〜５０℃）に、１から２０分間（好ましくは３から１０分間）レンズを浸漬し超音波にて洗浄乾燥する。

上記すすぎ洗い工程は、特に限定されないが、通常用いられる公知のすすぎ洗い方法が使用できる。例えば浸漬法、超音波式洗浄法、浸漬揺動法、スプレー法、手拭法等各種方式を単独又は組み合わせて使用することが出来る。

上記レンズを表１に示すＩ／Ｏ値が０．２から２．５で好ましくは０．５から２．０の選ばれた染料を単独または２種類以上配合して使用することが出来る。また、本発明に使用される界面活性剤には陰イオン活性剤として、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、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、ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物、ラウリル硫酸塩等１種または２種以上の混合物が、非イオン活性剤として、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等の１種または２種以上の混合物が挙げられるが、特にアルキルスルホコハク酸塩、ラウリル硫酸塩等の陰イオン活性剤が好ましく用いられる。これらの界面活性剤は染浴中に存在すればよいので、染浴の調整時に分散剤とこれらの界面活性剤を含有させて調整された微粒子化分散染料とこれらの界面活性剤を仕込んで均一に分散させても、又別途これらの界面活性剤を含有させて調整された微粒子化分散染料を染浴に仕込んで均一分散させても良い。これらの界面活性剤は、微粒子化分散染料の染浴中での分散力高め、更に均一染色のための補助剤として用いられる。

更に、これらの界面活性剤の使用量はレンズ染色の濃度に応じて使用される染料の量に対して１０から２００重量％の範囲で適宜決めることが出来る。

本発明の方法は通常次のように実施する。すなわち、前記分散染料、界面活性剤と染色促進剤の所定量を水浴に分散させて染浴を調整する。

この染浴中に上記工程にて洗浄されたウレタンレンズを浸漬し所定温度、所定時間染色を行う。

染色の温度、時間は所望の濃度により変わるが通常４０から１００℃で数分から１時間で良い。染浴は均一染色効果を高めるために攪拌するのが望ましい。

本発明はサングラス用プレスチックレンズに広く適用される方法であるが、中でもサングラス用ウレタンレンズにおいてその効果は顕著である。

第一発明によれば、既存のサングラス用プラスチックレンズでは技術的に困難であったファッションとして市場より強く求められていたレンズ自身に穴あけビス止めが出来るようになり、枠なしサングラス用レンズの開発に成功した。

一般的な注型（キャスティング）法にて、Ｈ_６ＸＤＩを主剤とし、また平均水酸基価５５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、平均官能基数３．８のポリエーテルポリオール（開始剤：ソルビトール／グリセリン、三井化学ポリウレタン製アクトコールＧＲ１６Ａ）９５９重量部と、平均水酸基価１６９．５ｍｇＫＯＨ／ｇのポリテトラメチレンエーテルグリコール（保土ヶ谷化学工業製ＰＴＧ−６５０ＳＮ）１９９重量部とを加え。窒素をバブリングしながら（流量は１０Ｌ／分）１１０℃にて２時間攪拌した後、脱水したものを硬化剤とし、リン酸エステル系離型剤（モールドウィズＩＮＴ−１８４６Ｎ２）２０ｇとリン酸エステル系離型剤（モールドウィズＩＮＴ−１７８１ＯＧ）２０ｇの混合物を内部離型剤として、主剤、硬化剤、内部離剥剤を具体的には以下のように処方して光学用ポリウレタンレンズを得た。

主剤を４０℃に加温し、硬化剤を４０℃に加温し、内部離型剤を４０℃に加温した後、次いで、加温された主剤、硬化剤、を４０℃に保温された混合ポットに、ＮＣＯ／活性水素（ＯＨおよびＮＨ２）当量比が１．０となる割合で投入し、次に内部離型剤を２重量％投入し、これらを混合物混合し、混合終了後、２分間脱泡した。

その後、４０℃に予備加熱した成形型に、主剤、硬化剤および内部離型剤の混合物を注入した。注入終了後、５０℃にて２４時間、熟成養生し、さらに１００℃にて２４時間養生後、脱型した。これによって、成形された光学用ポリウレタンレンズを得た。

上記で得られた光学用ポリウレタンレンズを超音波式洗浄装置に水１００重量部に対してアルカリ洗浄剤を５重量％添加された水溶液に温度が４０℃、１０分間レンズを浸漬し超音波にて洗浄する。次いで上記水溶液１００重量部に対して溶解型洗浄剤を５重量％添加し、更に４０℃、１０分間、上記レンズを浸漬し超音波にて洗浄する。

上記洗浄工程で得られた光学用ポリウレタンレンズをＩ／Ｏ値が１．０の分散染料（Ｍ／Ｐ Ｒｅｄ ＳＬ（ダイスター社製）） ５ｇ／ｌ、分散剤（芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物）５ｇ／ｌ添加された染色浴に浸漬し染色する。染色温度は８０℃、染色時間は１５分間。

染色機としては染色液が均一循環するレンズ染色用染色機を用いる。グラデーション染色はレンズがセットされたホルダーを上下運動することによりレンズ下部は常に染色液に浸漬しているのに対して、レンズ上部は下部に比較して浸漬時間が短いために濃度が淡くなることにより実現する。

評価結果

染色されたレンズは均一でサングラス用途に十分使用可能な性能を有していた。

実施例１の分散染料をＩ／Ｏ値が１．３の分散染料（Ｍ／Ｆ Ｙｅｌｌｏｗ ３Ｇ（ダイスター社製）に替えて、それ以外はすべて同様に染色したところ実施例１と同様な評価結果が得られた。

比較例１

実施例１の分散染料をＩ／Ｏ値が２．９の直接染料（Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ２８）に替えて、それ以外は全て同様に染色したところ染まらなかった。

比較例２

実施例１の分散染料をＩ／Ｏ値が２．９の直接染料（Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ２８）に替えて、それ以外は全て同様に染色したところ汚染程度にしか染まらなかった。

屋外レジャーやスポーツおよび車の運転時に太陽光の眩しさを防ぐための偏光サングラスの需要が拡大している。顧客から求められる偏光サングラスはファッション性および軽量化を図るため、レンズ自体に穴あけビス止め可能な性能を有していることである。
現状は、ＣＲ−３９（ジエチレングリコールビス（アリルカーボネート））、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が偏光サングラス用として使用されているが、弾力性に乏しくレンズ自体に穴あけビス止めを行うとヒビ割れが生じるためレンズ枠が必要であり軽量化ならびにファッション性の点から改良が求められている。今回の発明により枠なしが可能になることにより軽量化、ファッション化が図られる。従って、特に屋外レジャーとしては釣りの際の海面、水面からの太陽光の反射防止、屋外スポーツとしては、ゴルフ、マラソンなど太陽光の眩しさ防止、さらには車を運転時の直射日光から危険防止として目を守るための偏光サングラスの需要が増大する。

Claims (1)

1. 脱型後のウレタンレンズに関して、表面上に存在する内部離型剤、可塑剤、泡消剤、レベリング剤、艶消し剤、難燃剤、増粘剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、反応遅延剤、脱水剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、耐候安定剤など公知の添加剤（主として内部離型剤）についてレンズ表面を荒らすことなく完全に除去洗浄し、次いで均一に全面或いはグラデーション染色する方法および染色レンズ。