JP3866666B2 - Method for dyeing thermoplastic resin - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂(熱可塑性樹脂からなる成形品を含む、以下同様)の染色方法、特に熱可塑性樹脂プラスチックレンズの染色方法及びその方法により得られる着色プラスチックレンズに関する。さらに詳しくは、本発明は、熱可塑性樹脂プラスチックレンズを低温度、短時間で効率よく染色することが可能な熱可塑性樹脂プラスチックレンズの染色方法及びその方法により得られる着色プラスチックレンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プラスチックレンズの成形方法は、通常、眼鏡業界で行われている注型重合法又は射出成形法が採用される。射出成形法から得られるレンズとしてはビスフェノールAからなるポリカーボネートを原料とするものが知られている。ビスフェノールAからなるポリカーボネートを原料とすると、レンズの製造時間を短縮でき、良好な耐衝撃性を有していることから、射出成形法により得られる多くの熱可塑性レンズが提案されている。
プラスチックレンズの染色方法としては、水を分散媒とする分散染料を使用した染色が一般に行われている。また、水を分散媒とし、分散染料を使用しての染色が困難なプラスチックレンズに対しては、トリクロロベンゼンなどを染色液に添加するキャリヤー染色、加圧染色、気相中で有機染料を加熱、昇華させて着色させる方法、ハードコート膜染色などが提示されている(例えば特許文献1〜5参照)。
【0003】
しかしながら、ビスフェノールAからなるポリカーボネート等の熱可塑性樹脂は、疎水性が強く、分散染料を使用しての通常の染色、特に高濃度染色は困難である。
また、上記した従来の各種染色方法を熱可塑性樹脂プラスチックレンズに採用した場合、以下のような問題があった。
水を分散媒とする分散染料を使用した染色では、比較的高温での染色が必要となり、ガラス転移温度が低い熱可塑性樹脂プラスチックレンズでは適用が難しい。
キャリヤ−染色においては、熱硬化性樹脂に対し熱可塑性樹脂では耐溶剤性が劣っていることから、光学用プラスチックレンズにおいて一般的に使用されているキャリヤー剤は、レンズ表面が侵され透明性が失われる傾向にある。また、従来のキャリヤ−は、トリクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、フェニルフェノール、ジフェニル、メチルナフタレン等を主成分としており、これらの化合物は環境汚染や人体への悪影響が懸念される物質として挙げられており、環境問題を配慮した場合、今後これらの化合物を主成分とするキャリヤー剤を使用することは好ましくない。
加圧染色においては、加圧によってプラスチックレンズとしての光学性能が失われる可能性がある。
気相中で有機染料を加熱、昇華させて着色させる方法においては、一般的に熱可塑性樹脂は耐熱性が劣っていることから適用が難しい。
ハードコート膜染色においては、ハード膜中に多量の染料を含有させることが難しいため高濃度の染色が困難なこと、また多量の染料を含有させるために膜厚を厚くした場合には、ハードコート膜にクラックが入りやすくなる、レンズの形状が歪む、膜硬度が弱くなる等の問題が生じる。また基材に直接染色する場合に比べて耐光性が悪いなどの問題もある。
【0004】
また、プラスチックレンズ基材の原料に染料を溶解させ、重合する方法は、形成されたレンズの着色濃度はレンズの厚みに依存するから、例えばレンズの中心部が周辺部より薄い凹レンズでは、中央部分の色が薄くなり、周辺部分が濃くなってしまう。そのため、レンズ全体で色の濃淡を生じる可能性、また、左右の度数が異なる眼鏡レンズにおいては、左右で色の濃度が異なると言う問題が生じる可能性がある。さらには、マーケットニーズに応じて、色調と濃度を変えた多数の原料液を調合して多品種の着色光学用プラスチックレンズ基材を製造することは、現実には不可能である。
さらに、染色性を改良する目的で数多くの染着座席を有する化合物を基材中に添加する方法は、これらを配合すると基材の耐磨耗性、透明性が低下するために実用に供し得ない。
【特許文献1】
特開平11−248901号公報
【特許文献2】
特開平4−146278号公報
【特許文献3】
特開平4−57980号公報
【特許文献4】
特開平9−145901号公報
【特許文献5】
特開2001−192985号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、従来の染色方法では染色が困難であったビスフェノールAからなるポリカーボネート樹脂等を含有する熱可塑性樹脂を効率よく染色し、また、従来の染色方法で染色が可能なポリエステル樹脂を含有する熱可塑性樹脂を、より低温度、短時間で効率よく染色することが可能な熱可塑性樹脂の染色方法、特には熱可塑性樹脂プラスチックレンズの染色方法及びその方法により得られる着色プラスチックレンズを提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた。その結果、ポリカーボネート樹脂等、従来の方法では染色されにくい熱可塑性樹脂、又はポリエステル樹脂等、従来の方法で染色性はあるが耐熱性の低い熱可塑性樹脂を、分散染料と単環式モノテルペンとを用いて染色することにより、前記の目的を達成しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂を、分散染料と単環式モノテルペンとを含有する染料液中に浸漬する熱可塑性樹脂の染色方法、特には熱可塑性樹脂プラスチックレンズの染色方法、並びにその方法により染色されて得られる着色プラスチックレンズを提供するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の熱可塑性樹脂の染色方法は、熱可塑性樹脂を、分散染料と単環式モノテルペンとを含有する染色液中に浸漬する。この染色方法は熱可塑性樹脂プラスチックレンズを染色して、着色レンズを製造する方法として特に好適であり、以下、熱可塑性プラスチックレンズを具体例として本発明の着色方法を詳細に説明する。
前記熱可塑性樹脂プラスチックレンズとしては、射出成形可能な原料からなるプラスチックレンズであればよく、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂などの、従来の染色手段では染色がされにくい熱可塑性樹脂を含有したプラスチックレンズ、ポリエステル樹脂等の従来の染色手段で染色可能な熱可塑性樹脂を含有したプラスチックレンズ及びこれらの樹脂からなるポリマーアロイの中から選ばれる少なくとも1種からなる原料を含有するレンズを用いることができる。
【0008】
前記ポリカーボネート樹脂としては、レンズに使用可能な樹脂であれば、特に限定されない。その例としては、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、又はジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体又は共重合体であり、代表的なものとしては、ジヒドロキシジアリール化合物として2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)を用いて製造されたポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
前記ポリオレフィン樹脂としては、レンズに使用可能な樹脂であれば、特に限定されず、例えば、シクロオレフィンポリマー(日本ゼオン(株)製 商品名ZEONOR、JSR(株)製 商品名ARTON、三井化学(株)製 商品名TOPAS)等が挙げられる。
前記ポリエステル樹脂としては、レンズに使用可能な樹脂であれば、特に限定されず、例えば、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート(イーストマンケミカル社製 商品名 EASTER DN003)等が挙げられる。
また、前記ポリマーアロイの例としては、ポリカーボネート樹脂とポリオレフィン樹脂のアロイ、ポリオレフィン樹脂と前記ポリエステル樹脂のアロイ、又はポリカーボネート樹脂とポリエステル樹脂のアロイとして市販されている 商品名XYLEX(日本ジーイープラスチックス(株)製)、商品名 EASTALLOY DA003(イーストマンケミカル社製)等が挙げられる。
【0009】
本発明の方法においては、染料として分散染料が用いられる。この分散染料は水に難溶であるが、一部溶解し、レンズ内部へ分散していくことでプラスチックレンズが染色されるものである。その種類としては、アゾ系、アントラキノン系及びニトロアリルアミン系等が挙げられる。アゾ系及びニトロアリルアミン系のものは、主として黄色、橙色、赤色系であり、アントラキノン系は青色、紫色系のものが多い。
【0010】
本発明の方法における代表的な分散染料としては、以下に示すものが挙げられる。
(1) 青色系染料:ダイヤニックス ブルーAC−E、ダイヤニックス ブルーRNE(C.I.ディスパースブルー91)、ダイヤニックス ブルーGRE(C.I.ディスパースブルー81)、スミカロン ブルーE−R(C.I.ディスパースブルー91)、カヤロン ポリエステルブルーGR−E(C.I.ディスパースブルー81)
(2) 赤色系染料:ダイヤニックス レッドAC−E、ダイヤシェルトン ファストレッドR(C.I.ディスパースレッド17)、ダイヤシェルトン ファストスカーレットR(C.I.ディスパースレッド7)、ダイヤシェルトン ファストピンクR(C.I.ディスパースレッド4)、スミカロン ルビンSE−RPD、カヤロン ポリエステルルビンGL−SE200(C.I.ディスパースレッド73)
【0011】
(3) 黄色系染料:ダイヤニックス イエローAC−E、ダイヤニックス イエローYL−SE(C.I.ディスパースイエロー42)、スミカロン イエローSE−RPD、ダイヤシェルトン ファストイエローGL(C.I.ディスパースイエロー33)、カヤロン ファストイエローGL(C.I.ディスパースイエロー33)、カヤロン マイクロエステルイエローAQ−LE
(4) 橙色系染料:ダイヤニックス オレンジB−SE200(C.I.ディスパースオレンジ13)、ダイヤシェルトン ファストオレンジGL(C.I.ディスパースオレンジ3)、ミケトン ポリエステルオレンジB(C.I.ディスパースオレンジ13)、スミカロン オレンジSE−RPD、スミカロン オレンジSE−B(C.I.ディスパースオレンジ13)
(5) 紫色系染料:ダイヤニックス ヴァイオレット5R−SE(C.I.ディスパースヴァイオレット56)、スミカロン ヴァイオレットE−2RL(C.I.ディスパースヴァイオレット28)
【0012】
本発明の方法において、分散染料と共に用いる単環式モノテルペンとしては、リモネン、メントール、テルピネン、フェランドレン、シルベストレン、ピネン及びテルピネオール等が挙げられ、洗浄剤として一般に市販されている、例えばリモネンを含有した水溶性のものを使用してもよいし、また、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、ラウリル硫酸塩など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を使用して単環式モノテルペンを乳化し、染色浴中に分散させて使用してもよい。
【0013】
本発明の方法においては、染色液中の分散染料と単環式モノテルペンの仕様割合については特に制限はなく、染色すべきプラスチックレンズや分散染料の種類などに応じて適宜選定されればよい。
染色液中の分散染料の添加量は、特に制限されないが、実用的には、染色液全量を基準にして0.1〜5重量%であると好ましく、0.3〜0.5重量%であるとさらに好ましい。
染色液中の単環式モノテルペンの添加量は、特に制限されないが、実用的には、染色液全量を基準にして0.001〜1重量%であると好ましく、0.01〜0.5重量%であるとさらに好ましい。
【0014】
また、ハ−フ染色の場合、染色時におけるレンズの上下動の際、染料がレンズ表面に付着、乾燥し固着する場合がある。その場合、染料の固着を防ぐため、界面活性剤を染色液中に全面染色より多量に添加するとよい。このことにより、単環式モノテルペンの乳化状態が良好になり、レンズへの染料の固着が防げるものと考えられる。界面活性剤としては、特に限定はなく従来公知のものを用いればよく、特にポリオキシエチレン構造を有するものが好ましい。
ハーフ染色時の染色液中の界面活性剤の添加重量は、特に制限されないが、全面染色に比べて1.1〜2倍量添加するのが好ましい。
【0015】
本発明の方法により熱可塑性樹脂プラスチックレンズを染色するには、まず、染料分散浴を調製する。この染料分散浴は、例えば水の中に、染料濃度が0.1%〜5重量%程度になるように、所定の割合の分散染料と単環式モノテルペンを添加する。さらに必要に応じ、従来分散染料による染色において慣用されている公知の分散剤を適宜添加することができる。次に、このようにして調製された染料分散浴を70〜100℃程度に加熱し、この浴中に前記の光学用熱可塑性樹脂プラスチックレンズを、任意の時間浸漬することにより、所望の着色光学用熱可塑性樹脂プラスチックレンズが効率よく得られる。染色時間は1分から2時間の範囲で用いるのが好ましい。
【0016】
このようにして得られた本発明の着色プラスチックレンズは、例えば、眼鏡レンズ、カメラレンズ、プロジェクターレンズ、望遠鏡レンズ、拡大鏡レンズなどとして有用である。
尚、本発明は熱可塑性樹脂プラスチックレンズの染色方法に用途が限定されず、熱可塑性樹脂からなるその他の成形品においても適用可能である。
【0017】
【実施例】
次に、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、実施例中に記載した染色濃度は、以下の式で算出した。
染色濃度(%)=100−透過率(%)
【0018】
実施例1
純水100重量部に、染料としてBPI Violet(BP社製染料)3.52重量部を混合した染色槽に、オレンジクリーナー18(ヤスハラケミカル(株)社製、リモネン含有洗浄剤)の界面活性剤含有リモネン水溶液0.24重量部を添加混合した。熱可塑性樹脂プラスチックレンズとしてポリカーボネート樹脂(帝人(株)製、商品名パンライト、ビスフェノールAからなるポリカーボネート樹脂)を使用した。染色浴温度90℃において4分間浸漬して染色を行った。525nmの光線透過率より染色濃度を測定したところ、染色濃度は50%であった。また、染色時間を10分にした以外は同条件で染色を行ったところ、染色濃度は74%であった。なお、染色槽に浸漬する前のレンズの525nmの染色濃度は9%であった。
【0019】
比較例1
実施例1において、界面活性剤含有リモネン水溶液を用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂プラスチックレンズの染色を行った。525nmの光線透過率よりこのレンズの染色濃度を測定したところ9.5%であった。染色槽に浸漬する前のレンズの525nmの染色濃度は9%であったことから、ほとんど染色されていないということが分かった。
【0020】
比較例2
実施例1において、界面活性剤含有リモネン水溶液の代わりにフタルイミド/フタル酸ジエチル含有キャリアーであるメリヤーTW(明成化学工業(株)製)0.08重量部を添加した以外は、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂プラスチックレンズの染色を行った。染色後のレンズは、レンズ表面が破壊されており、透明性が失われていた。
【0021】
比較例3
実施例1において、界面活性剤含有リモネン水溶液の代わりにジクロルベンゼン/トリクロルベンゼン含有キャリアーであるテリールキャリヤーPE-550(明成化学工業(株)製) 0.08重量部を添加した以外は、実施例1と同様に染色を行った。染色後のレンズは、レンズ表面が破壊されており、透明性が失われていた。
【0022】
実施例2
オレンジクリーナー18(ヤスハラケミカル(株)社製、リモネン含有洗浄剤)0.08重量部にネオペレックスG-15(ソフト型ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、アニオン性界面活性剤、花王(株))0.01重量部及びNewcol1500(ポリオキシエチレンひまし油エーテル、非イオン界面活性剤、日本乳化材(株))0.02重量部を添加混合し、界面活性剤含有単環式モノテルペン水溶液を調製した。この調製液を、純水100重量部に染料としてBPI Violet (BPI社製染料)3.52重量部を混合した染色槽に添加して調製した。熱可塑性樹脂プラスチックレンズとしてポリカーボネート樹脂(帝人(株)製、商品名パンライト、ビスフェノールAからなるポリカーボネート樹脂)を使用し、染色浴温度90℃で、10分間グラジエント染色を行った。その結果、レンズ表面を侵すことなく、きれいなグラジエントに染色することができた。525nmの光線透過率より、レンズ中心部の染色濃度を測定したところ、染色濃度は25%であった。
【0023】
実施例3
α−ピネン (ヤスハラケミカル(株)社製) 0.6重量部に、ペレックスOT-P(花王(株)社製、スルホコハク酸型アニオン活性剤)0.16重量部、エマルゲンA-90(花王(株)社製、ポリオキシエチレン誘導体)0.16重量部及びNowcol1545(三洋化成(株)社製、ポリオキシエチレンひまし油エーテル)0.16重量部を混合攪拌した。さらに、この混合液と、純水100重量部と、染料としてBPI Violet(BPI社製染料) 3.52重量部とを混合した染色槽に添加して染色液を調製した。熱可塑性樹脂プラスチックレンズとしてポリカーボネート(帝人(株)製、商品名パンライト、ビスフェノールAからなるポリカーボネート)を使用した。染色浴温度90℃において10分間浸漬して染色を行った。その結果、レンズ表面を侵すことなく染色を行うことができた。525nmの光線透過率より、染色濃度を測定したところ、染色濃度は27%であった。
【0024】
実施例4
実施例3において、α−ピネンをα−テルピネオールに代えた以外は、実施例3と同様にして染色を行った。525nmの光線透過率より染色濃度を測定したところ、染色濃度は25%であった。
実施例5
実施例1において、熱可塑性樹脂プラスチックレンズとしてポリカーボネート樹脂の代わりに、ポリカーボネート樹脂とポリエステル樹脂のポリマーアロイとして市販されているXylex(日本ジーイープラスチックス(株))を使用した。また染料としてBPI Violet(BPI社製染料)の代わりにBPI Blue(BPI社製染料)を使用し、染色浴温度を70℃とした。他の染色条件は、実施例1と同様にして染色を行った。585nmの光線透過率より染色濃度を測定したところ、染色濃度は30%であった。
【0025】
比較例4
実施例5において、界面活性剤含有リモネン水溶液を用いなかったこと以外は、実施例5と同様にして熱可塑性樹脂プラスチックレンズの染色を行った。その結果、レンズが全く染色されなかった。
【0026】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、熱可塑性樹脂、特に熱可塑性樹脂プラスチックレンズを染色する際に、分散染料と単環式モノテルペンとを用いて染色することにより、難染色性熱可塑性樹脂、特に難染色性熱可塑性樹脂光学用プラスチックレンズを、低温度、短時間で極めて効率よく、任意の色調と濃度に染色することができる。このため、ファッション性が重視される眼鏡レンズなどとして好適な着色プラスチックレンズを容易に安価で製造することができる。また、単環式モノテルペンは生分解性が良好なため、環境汚染や人体への悪影響の懸念がない。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for dyeing thermoplastic resins (including molded products made of thermoplastic resins, the same applies hereinafter), and more particularly to a method for dyeing thermoplastic resin plastic lenses and a colored plastic lens obtained by the method. More specifically, the present invention relates to a method for dyeing a thermoplastic resin lens capable of efficiently dyeing a thermoplastic resin lens at a low temperature in a short time, and a colored plastic lens obtained by the method.
[0002]
[Prior art]
As a method for molding a plastic lens, a casting polymerization method or an injection molding method which is usually performed in the eyeglass industry is employed. As a lens obtained from an injection molding method, a lens made of polycarbonate made of bisphenol A is known. When a polycarbonate made of bisphenol A is used as a raw material, the manufacturing time of the lens can be shortened and it has good impact resistance. Therefore, many thermoplastic lenses obtained by an injection molding method have been proposed.
As a method for dyeing plastic lenses, dyeing using a disperse dye using water as a dispersion medium is generally performed. For plastic lenses that use water as a dispersion medium and are difficult to dye with disperse dyes, carrier dyes such as trichlorobenzene added to the dyeing solution, pressure dyeing, and heating organic dyes in the gas phase Sublimation and coloring methods, hard coat film staining, and the like have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 5).
[0003]
However, a thermoplastic resin such as polycarbonate made of bisphenol A has a strong hydrophobic property, and normal dyeing using a disperse dye, particularly high-density dyeing is difficult.
Further, when the above-described various conventional dyeing methods are employed for thermoplastic resin lenses, there are the following problems.
Dyeing using a disperse dye with water as a dispersion medium requires dyeing at a relatively high temperature, and is difficult to apply to thermoplastic resin lenses having a low glass transition temperature.
In the carrier dyeing, since the thermoplastic resin is inferior in solvent resistance to the thermosetting resin, the carrier agent generally used in the optical plastic lens is affected by the lens surface and has transparency. Tend to be lost. In addition, conventional carriers are mainly composed of trichlorobenzene, dichlorobenzene, phenylphenol, diphenyl, methylnaphthalene, etc., and these compounds are listed as substances that are concerned about environmental pollution and adverse effects on the human body, In consideration of environmental problems, it is not preferable to use a carrier agent mainly composed of these compounds in the future.
In pressure dyeing, optical performance as a plastic lens may be lost due to pressure.
In the method of heating and sublimating organic dyes in the gas phase to color them, it is generally difficult to apply thermoplastic resins because of their poor heat resistance.
In hard coat film dyeing, it is difficult to contain a large amount of dye in the hard film, so it is difficult to dye at a high concentration, and when the film thickness is increased to contain a large amount of dye, Problems such as easy cracking in the film, distortion of the lens shape, and low film hardness occur. There are also problems such as poor light resistance compared to direct dyeing on a substrate.
[0004]
Also, the method of dissolving and dyeing the dye in the raw material of the plastic lens base material depends on the thickness of the lens, so that the central portion of the concave lens is thinner than the peripheral portion. The color of will become lighter and the surrounding area will become darker. For this reason, there is a possibility that color density may be generated in the entire lens, and in a spectacle lens having different powers on the left and right, there may be a problem that the color density is different on the left and right. Furthermore, in reality, it is impossible to produce various types of plastic lens substrates for colored optics by blending a large number of raw material liquids having different color tones and concentrations according to market needs.
Furthermore, the method of adding a compound having a large number of dyeing seats to the base material for the purpose of improving the dyeability can be put to practical use because the wear resistance and transparency of the base material are lowered when these compounds are added. Absent.
[Patent Document 1]
JP-A-11-248901 [Patent Document 2]
JP-A-4-146278 [Patent Document 3]
JP-A-4-57980 [Patent Document 4]
JP-A-9-145901 [Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-192985
[Problems to be solved by the invention]
Under such circumstances, the present invention efficiently dyes a thermoplastic resin containing a polycarbonate resin composed of bisphenol A, which has been difficult to dye by the conventional dyeing method. A method for dyeing a thermoplastic resin that can efficiently dye a thermoplastic resin containing a polyester resin that can be dyed at a lower temperature and in a shorter time, in particular, a method for dyeing a thermoplastic resin plastic lens and its method The present invention provides a colored plastic lens to be obtained.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have made extensive studies in order to achieve the above object. As a result, a thermoplastic resin that is difficult to dye by conventional methods, such as polycarbonate resin, or a thermoplastic resin that is dyeable but has low heat resistance, such as polyester resin, can be obtained by combining disperse dyes and monocyclic monoterpenes. It was found that the above-mentioned object can be achieved by dyeing with the use of the dye, and the present invention has been completed based on this finding.
That is, the present invention relates to a method for dyeing a thermoplastic resin in which a thermoplastic resin is immersed in a dye solution containing a disperse dye and a monocyclic monoterpene, in particular, a method for dyeing a thermoplastic resin plastic lens, and a method thereof. The present invention provides a colored plastic lens obtained by being dyed by the above method.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the method for dyeing a thermoplastic resin of the present invention, the thermoplastic resin is immersed in a dyeing solution containing a disperse dye and a monocyclic monoterpene. This dyeing method is particularly suitable as a method for producing a colored lens by dyeing a thermoplastic resin plastic lens. Hereinafter, the coloring method of the present invention will be described in detail using a thermoplastic lens as a specific example.
The thermoplastic resin plastic lens may be a plastic lens made of an injection moldable raw material. For example, a plastic lens containing a thermoplastic resin that is difficult to be dyed by conventional dyeing means such as polycarbonate resin and polyolefin resin. In addition, a plastic lens containing a thermoplastic resin that can be dyed by conventional dyeing means such as a polyester resin and a lens containing at least one raw material selected from polymer alloys made of these resins can be used.
[0008]
The polycarbonate resin is not particularly limited as long as it is a resin that can be used for a lens. Examples thereof are polymers or copolymers obtained by a phosgene method in which various dihydroxydiaryl compounds and phosgene are reacted, or a transesterification method in which a dihydroxydiaryl compound and a carbonic ester such as diphenyl carbonate are reacted. Specific examples include polycarbonate resins produced using 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A) as a dihydroxydiaryl compound.
The polyolefin resin is not particularly limited as long as it is a resin that can be used for a lens. For example, cycloolefin polymer (trade name ZEONOR manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name ARTON, Mitsui Chemical Co., Ltd. manufactured by JSR Corporation). ) Product name TOPAS).
The polyester resin is not particularly limited as long as it is a resin that can be used for a lens. Examples thereof include glycol-modified polyethylene terephthalate (trade name EASTER DN003 manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd.).
Examples of the polymer alloy include an alloy of polycarbonate resin and polyolefin resin, an alloy of polyolefin resin and polyester resin, or an alloy of polycarbonate resin and polyester resin, and the trade name XYLEX (Nippon GE Plastics Co., Ltd.). Product name) EASTALLOY DA003 (manufactured by Eastman Chemical Co.).
[0009]
In the method of the present invention, a disperse dye is used as the dye. Although this disperse dye is hardly soluble in water, the plastic lens is dyed by being partially dissolved and dispersed inside the lens. Examples of the type include azo series, anthraquinone series, and nitroallylamine series. Azo-based and nitroallylamine-based materials are mainly yellow, orange, and red-based materials, and anthraquinone-based materials are mostly blue and purple-based materials.
[0010]
Typical disperse dyes in the method of the present invention include the following.
(1) Blue dyes: Diamondix Blue AC-E, Diamondix Blue RNE (CI Disperse Blue 91), Diamondix Blue GRE (CI Disperse Blue 81), Sumikaron Blue E-R ( CI Disperse Blue 91), Kayalon Polyester Blue GR-E (CI Disperse Blue 81)
(2) Red dyes: Diamond Nix Red AC-E, Diamond Shelton Fast Red R (CI Disper Thread 17), Diamond Shelton Fast Scarlet R (CI Disper Thread 7), Diamond Shelton Fast Pink R ( CI Disper Thread 4), Sumikaron Rubin SE-RPD, Kayalon Polyester Rubin GL-SE200 (CI Disper Thread 73)
[0011]
(3) Yellow dyes: Diamondix Yellow AC-E, Diamondix Yellow YL-SE (CI Disperse Yellow 42), Sumikaron Yellow SE-RPD, Diamond Shelton Fast Yellow GL (CI Disperse Yellow) 33), Kayalon Fast Yellow GL (C.I. Disperse Yellow 33), Kayalon Microester Yellow AQ-LE
(4) Orange dyes: Dianics Orange B-SE200 (C.I. Disperse Orange 13), Diamond Shelton Fast Orange GL (C.I. Disperse Orange 3), Miketone Polyester Orange B (C.I. Diss) Perth Orange 13), Sumikaron Orange SE-RPD, Sumikaron Orange SE-B (C.I. Disperse Orange 13)
(5) Purple dye: Dianics Violet 5R-SE (C.I. Disperse Violet 56), Sumikaron Violet E-2RL (C.I. Disperse Violet 28)
[0012]
In the method of the present invention, examples of the monocyclic monoterpene used together with the disperse dye include limonene, menthol, terpinene, ferrandrene, sylvestrene, pinene and terpineol, and are generally commercially available as a cleaning agent, for example, limonene. Water-soluble ones may be used, and anionic surface activity such as alkylbenzene sulfonate, alkylnaphthalene sulfonate, alkyl sulfosuccinate, aromatic sulfonate formalin condensate, lauryl sulfate, etc. A monocyclic monoterpene is emulsified using a nonionic surfactant such as an agent, polyoxyethyl alkyl ether, alkylamine ether, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, etc., and dispersed in a dyeing bath. Good.
[0013]
In the method of the present invention, the specification ratio of the disperse dye and the monocyclic monoterpene in the dyeing liquid is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the plastic lens to be dyed, the type of disperse dye, and the like.
The addition amount of the disperse dye in the dyeing liquid is not particularly limited, but practically, it is preferably 0.1 to 5% by weight and more preferably 0.3 to 0.5% by weight based on the total amount of the dyeing liquid.
The addition amount of the monocyclic monoterpene in the staining liquid is not particularly limited, but practically, it is preferably 0.001 to 1% by weight, and more preferably 0.01 to 0.5% by weight based on the total amount of the staining liquid. preferable.
[0014]
In the case of half dyeing, when the lens moves up and down during dyeing, the dye may adhere to the lens surface, dry, and stick. In that case, in order to prevent fixation of the dye, a surfactant may be added to the dyeing solution in a larger amount than the entire surface dyeing. By this, it is thought that the emulsified state of the monocyclic monoterpene becomes good and the fixing of the dye to the lens can be prevented. The surfactant is not particularly limited, and a conventionally known surfactant may be used, and a surfactant having a polyoxyethylene structure is particularly preferable.
The addition weight of the surfactant in the dyeing solution at the time of half dyeing is not particularly limited, but it is preferably 1.1 to 2 times as much as the whole dyeing.
[0015]
In order to dye a thermoplastic resin lens by the method of the present invention, first, a dye dispersion bath is prepared. In this dye dispersion bath, for example, a predetermined proportion of a disperse dye and a monocyclic monoterpene are added in water so that the dye concentration is about 0.1% to 5% by weight. Further, if necessary, a known dispersant conventionally used in dyeing with a disperse dye can be appropriately added. Next, the dye dispersion bath thus prepared is heated to about 70 to 100 ° C., and the optical thermoplastic resin lens for optical use is immersed in the bath for an arbitrary period of time, so that a desired colored optical fiber is obtained. The thermoplastic resin plastic lens can be obtained efficiently. The dyeing time is preferably in the range of 1 minute to 2 hours.
[0016]
The colored plastic lens of the present invention thus obtained is useful as, for example, a spectacle lens, a camera lens, a projector lens, a telescope lens, a magnifying lens, and the like.
The use of the present invention is not limited to the method for dyeing thermoplastic resin plastic lenses, and the present invention can also be applied to other molded products made of thermoplastic resin.
[0017]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited at all by these examples.
In addition, the dyeing | staining density | concentration described in the Example was computed with the following formula | equation.
Dyeing density (%) = 100−transmittance (%)
[0018]
Example 1
A surfactant-containing limonene aqueous solution of Orange Cleaner 18 (manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd., limonene-containing detergent) in a dyeing tank obtained by mixing 3.5 parts by weight of BPI Violet (BP dye) as a dye with 100 parts by weight of pure water 0.24 part by weight was added and mixed. A polycarbonate resin (manufactured by Teijin Ltd., trade name Panlite, polycarbonate resin made of bisphenol A) was used as the thermoplastic resin plastic lens. Dyeing was performed by immersion for 4 minutes at a dye bath temperature of 90 ° C. When the staining density was measured from the light transmittance at 525 nm, the staining density was 50%. Moreover, when dyeing was performed under the same conditions except that the staining time was 10 minutes, the staining concentration was 74%. Note that the dyeing density at 525 nm of the lens before being immersed in the dyeing tank was 9%.
[0019]
Comparative Example 1
In Example 1, the thermoplastic resin plastic lens was dyed in the same manner as in Example 1 except that the surfactant-containing limonene aqueous solution was not used. The staining density of this lens was measured from the light transmittance at 525 nm and found to be 9.5%. Since the staining density at 525 nm of the lens before being immersed in the staining tank was 9%, it was found that the lens was hardly dyed.
[0020]
Comparative Example 2
In Example 1, instead of the surfactant-containing limonene aqueous solution, the same procedure as in Example 1 was performed except that 0.08 part by weight of phthalimide / diethyl phthalate-containing carrier Melier TW (manufactured by Meisei Chemical Industry Co., Ltd.) was added. The thermoplastic resin plastic lens was dyed. In the lens after dyeing, the lens surface was destroyed and the transparency was lost.
[0021]
Comparative Example 3
In Example 1, except that 0.08 part by weight of terreyl carrier PE-550 (manufactured by Meisei Chemical Co., Ltd.), which is a dichlorobenzene / trichlorobenzene-containing carrier, was added instead of the surfactant-containing limonene aqueous solution. Staining was performed as in 1. In the lens after dyeing, the lens surface was destroyed and the transparency was lost.
[0022]
Example 2
Orange Cleaner 18 (manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd., limonene-containing detergent) 0.08 parts by weight Neoperex G-15 (soft type sodium dodecylbenzenesulfonate, anionic surfactant, Kao Corporation) 0.01 parts by weight and Newcol 1500 (Polyoxyethylene castor oil ether, nonionic surfactant, Nippon Emulsion Co., Ltd.) 0.02 part by weight was added and mixed to prepare a surfactant-containing monocyclic monoterpene aqueous solution. This preparation solution was prepared by adding 100 parts by weight of pure water to a dyeing tank in which 3.52 parts by weight of BPI Violet (BPI dye) was mixed as a dye. A polycarbonate resin (manufactured by Teijin Ltd., trade name Panlite, polycarbonate resin consisting of bisphenol A) was used as a thermoplastic resin plastic lens, and gradient dyeing was performed at a dye bath temperature of 90 ° C. for 10 minutes. As a result, it was possible to dye a clean gradient without damaging the lens surface. When the staining density at the center of the lens was measured from the light transmittance at 525 nm, the staining density was 25%.
[0023]
Example 3
α-Pinene (manufactured by Yashara Chemical Co., Ltd.) 0.6 parts by weight, Perex OT-P (manufactured by Kao Corp., sulfosuccinic acid type anionic activator) 0.16 parts by weight, Emulgen A-90 (manufactured by Kao Corp.) Polyoxyethylene derivative) 0.16 parts by weight and Nowcol 1545 (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., polyoxyethylene castor oil ether) 0.16 parts by weight were mixed and stirred. Further, a dyeing solution was prepared by adding the mixture, 100 parts by weight of pure water, and 3.52 parts by weight of BPI Violet (BPI dye) as a dye. As the thermoplastic resin lens, polycarbonate (manufactured by Teijin Limited, trade name Panlite, polycarbonate made of bisphenol A) was used. Dyeing was performed by dipping for 10 minutes at a dye bath temperature of 90 ° C. As a result, dyeing could be performed without damaging the lens surface. When the staining density was measured from the light transmittance at 525 nm, the staining density was 27%.
[0024]
Example 4
In Example 3, dyeing was performed in the same manner as in Example 3 except that α-pinene was replaced with α-terpineol. When the staining density was measured from the light transmittance at 525 nm, the staining density was 25%.
Example 5
In Example 1, Xylex (Nippon GE Plastics Co., Ltd.) marketed as a polymer alloy of polycarbonate resin and polyester resin was used instead of polycarbonate resin as a thermoplastic resin lens. In addition, BPI Blue (BPI dye) was used instead of BPI Violet (BPI dye), and the dyeing bath temperature was set to 70 ° C. The other dyeing conditions were the same as in Example 1. When the staining density was measured from the light transmittance at 585 nm, the staining density was 30%.
[0025]
Comparative Example 4
In Example 5, a thermoplastic resin plastic lens was dyed in the same manner as in Example 5 except that the surfactant-containing limonene aqueous solution was not used. As a result, the lens was not dyed at all.
[0026]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, when dyeing a thermoplastic resin, in particular, a thermoplastic resin plastic lens, by dyeing with a disperse dye and a monocyclic monoterpene, a hardly dyeable thermoplastic resin, particularly a difficult dye. The dyeable thermoplastic resin optical plastic lens can be dyed to any color tone and density extremely efficiently at a low temperature and in a short time. For this reason, a colored plastic lens suitable as a spectacle lens or the like where fashionability is important can be easily manufactured at low cost. In addition, since monocyclic monoterpenes have good biodegradability, there is no concern about environmental pollution or adverse effects on the human body.

Claims (6)

熱可塑性樹脂を、分散染料と単環式モノテルペンとを含有する染色液中に浸漬する熱可塑性樹脂の染色方法であって、熱可塑性樹脂が、ビスフェノールAからなるポリカーボネート樹脂を含有することを特徴とする熱可塑性樹脂の染色方法。  A method for dyeing a thermoplastic resin in which a thermoplastic resin is immersed in a dyeing solution containing a disperse dye and a monocyclic monoterpene, wherein the thermoplastic resin contains a polycarbonate resin made of bisphenol A. A method for dyeing thermoplastic resin. 前記単環式モノテルペンが、リモネン、メントール、テルピネン、フェランドレン、シルベストレン、ピネン及びテルピネオールの中から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の熱可塑性樹脂の染色方法。  The method for dyeing a thermoplastic resin according to claim 1, wherein the monocyclic monoterpene is at least one selected from limonene, menthol, terpinene, ferrandrene, sylvestrene, pinene and terpineol. 前記単環式モノテルペンの量が、染色液全量を基準にして0.001〜1重量%である請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂の染色方法。  The method for dyeing a thermoplastic resin according to claim 1 or 2, wherein the amount of the monocyclic monoterpene is 0.001 to 1% by weight based on the total amount of the dyeing solution. 前記染色液中に、界面活性剤を添加して単環式モノテルペンを乳化する請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂の染色方法。  The method for dyeing a thermoplastic resin according to any one of claims 1 to 3, wherein a surfactant is added to the dyeing liquid to emulsify the monocyclic monoterpene. 前記界面活性剤が、ポリオキシエチレン構造を有する界面活性剤である請求項4に記載の熱可塑性樹脂の染色方法。  The method for dyeing a thermoplastic resin according to claim 4, wherein the surfactant is a surfactant having a polyoxyethylene structure. 熱可塑性樹脂を、分散染料と単環式モノテルペンとを含有する染色液中に浸漬する熱可塑性樹脂の染色方法であって、熱可塑性樹脂が、熱可塑性樹脂プラスチックレンズである熱可塑性樹脂の染色方法。  A method for dyeing a thermoplastic resin in which a thermoplastic resin is immersed in a dyeing liquid containing a disperse dye and a monocyclic monoterpene, wherein the thermoplastic resin is a thermoplastic resin plastic lens. Method.
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