JP4386568B2 - Organic glass coloring method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡、カメラなどの光学有機ガラスの着色方法、及び、その着色方法により得られる光学要素に関する。以下、光学有機ガラスとして眼鏡レンズを主として例に採り説明を行なう。
【0002】
【従来の技術】
近年、光学レンズ材料として、無機ガラスに比して軽量かつ耐衝撃性に優れ、可染性で加工も容易な有機ガラスが普及してきている。さらに、近年の動向としては、光学レンズ自体のファッション性の要求から、レンズの端面のコバ薄肉化のニーズが高まりつつある。このため、より高い屈折率を有する超高屈折有機ガラスレンズ(屈折率約1.70)が上市されるようになってきている。
【0003】
しかし、有機ガラスレンズは屈折率が向上するにつれて難染性になるという問題点があった。このため、分散染料等を使用した水系染浴(水溶液)に基材(レンズ)を浸漬して染色を行なう浸漬染色法では、下記に挙げる課題が顕著に現れ易かった。
【0004】
▲1▼均一かつ安定した色調の染色を基材に対して行なうことが困難である。染着性(染着速度及び染着平衡)が、染料水系分散液の各成分(分散染料、界面活性剤、染色促進剤等)の濃度や、染色温度のバラツキ、有機ガラス基材の種類等の影響を受け易いためである。
【0005】
▲2▼高濃度染色(着色)が必要な場合、染色に長時間を要する。
【0006】
▲3▼低温での染色であり、染着力が十分でないことから、後工程での色落ちが大きく、最終仕上がりで望みの色調に仕上げることが困難である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記課題を解決するために、浸漬染色法に替わる手段、例えば、
▲1▼気相中に染料を昇華させ有機ガラス表面に染色層を形成した後、染料を加熱転写(移染)する方法(特開昭56−159376号等)、
▲2▼染色された転写フィルムを有機ガラス基材表面に貼り付け、加熱転写する方法(特開2000−9905号等)、
▲3▼染料を含有した油性インキを有機ガラス基材上に塗布し、加熱転写する方法(特開2000−17586等)、
▲4▼水溶性ポリマーに分散染料を溶解若しくは懸濁したうえで、有機ガラス基材に練り込みまたは浸透させる方法(特許第3022555号、3074503号等)、
が提案されている。
【0008】
しかし、上記▲1▼の方法では、染料により昇華温度が違うため、希望する色調、着色濃度を基材に得ることが困難である。また上記▲2▼の方法では、転写フィルムを曲面に対しきれいに貼付することが難しく、着色むらのない均一な着色を基材に得ることが困難である。
【0009】
また、上記▲1▼、▲2▼、▲3▼ともに、
(a) 「ハーフ」と称すグラデーション染色加工が困難である、
(b) 予め染料を配合(調合)し、加熱転写を行なうため、短時間で希望の色調に着色するのが困難であり、希望色に配合(調合)するのに時間を要する、
という問題点があった。
【0010】
更に、上記▲4▼の方法では、着色性の面で不十分であり、高濃度(濃度70%以上、視感度透過率30%以下)の染色物を得難かった。
【0011】
本発明は、上記にかんがみて、自由に希望の色調、濃度を変えられるのみならず、グラデーション染色加工も容易に行える有機ガラスの着色方法及び該着色方法により得られる光学要素を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意開発・研究に努力した結果、下記構成の有機ガラス着色方法、及び光学要素に想到した。
【0013】
本発明の有機ガラス着色方法は、有機ガラス基材に染料媒体膜を介して昇華移染により染色を行って有機ガラスの着色をする方法において、
(1) 有機ガラス基材等の表面にSP値15以下の有機溶媒に溶解可能な熱可塑性樹脂(水溶性樹脂を除く。)で媒体樹脂塗膜を形成した後、染色浴に浸漬して媒体樹脂塗膜に染料吸着をさせて染料媒体膜とする染料媒体膜形成工程、
(2) 加熱して染料媒体膜中の染料を有機ガラス基材等に転写(昇華移染)させる染料移染工程、
(3) 染料媒体膜を、SP値8〜11の有機溶媒で溶解して脱膜させる染料媒体膜除去工程、
の各工程を順次経て着色有機ガラスを得ることを特徴とする。
【0014】
又、別の方法として、
(1) 有機ガラス基材の表面に、染料を含有するSP値15以下の有機溶媒に溶解可能な熱可塑性樹脂(水溶性樹脂を除く。)で染料媒体膜を形成する染料媒体膜形成工程、
(2) 加熱して染料媒体膜中の染料を有機ガラス基材に転写(昇華移染)させる染料移染工程、
(3) 前記染料媒体膜をSP値8〜11の有機溶媒で溶解して脱膜させる染料媒体膜除去工程、の各工程を順次経て着色有機ガラスを得ることを特徴とする。
【0015】
前記各染料移染工程においては、加熱処理の温度及び/又は時間に勾配を持たせ、かつ必要により部分的に冷却を行うことにより、グラデーション染色を行うことが可能である。
【0016】
前記染料としては、非水溶性染料を使用することが、高屈折有機ガラス基材に対する染色性が良好であるとともに昇華性の高いものが得易くて望ましい。
【0017】
また、染料媒体膜を形成する熱可塑性樹脂は、アクリル系熱可塑性樹脂を使用することが、染料媒体性が優れているとともに、有機ガラス基材等からの脱膜除去性に優れているため望ましい。
【0018】
一方、本発明の光学要素は、上記各着色方法により着色されていることを特徴とする。必要により、プライマー層を介して、又は介さずにシリコーン系硬化塗膜等のハードコート膜を積層し、さらに無機反射防止膜を積層したものとすることもできる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態について詳細に説明を行う。図1には、本発明の着色有機ガラスの製造工程の代表例を示す。以下の説明で配合組成を示す「%」、「部」は、特に断らない限り「質量(重量)」単位とする。
【0020】
本発明の有機ガラスの着色方法は、有機ガラス基材に又はハードコート膜を備えた有機ガラス基材に、染料媒体膜を介し昇華移染により染色を行なうことを前提的構成とする。
【0021】
有機ガラス基材としては、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、脂肪族アリルカーボネート、芳香族アリルカーボネート、ポリチオウレタン、チオエポキシ樹脂等からなるものを挙げることができる。本発明の着色方法は、低屈折率レンズ、高屈折率レンズを問わず適用可能である。
【0022】
有機ガラス基材上には、通常、ハードコート膜を備えている。そして、該ハードコート膜には、耐衝撃性を高めるため、プライマー層を付与することも可能である。
【0023】
ハードコート膜は、最終製品に形成されていればよく、
▲1▼染色前に有機ガラス基材上に形成し、その後ハードコート膜上に染料媒体膜を形成して染色を行う方法、
▲2▼有機ガラス基材上に染料媒体膜を形成し染色が完了した後にハードコート膜を形成する方法、
のいずれを選択してもよい。
【0024】
ハードコート膜としては、シリコーン系硬化塗膜を使用することが望ましく、例えば、オルガノアルコキシシランの加水分解物に、触媒、金属酸化物微粒子(複合微粒子を含む)を加え、希釈溶剤にて塗布可能な粘度になるように調節したハードコート液をガラス基材上に塗布することにより形成される。さらにこのハードコート液には、適宜界面活性剤、紫外線吸収剤等の添加も可能である。
【0025】
なお、上記ハードコート膜は、可染性タイプ・非染性タイプを問わず染色が可能である。
【0026】
▲1▼上記オルガノアルコキシシランとしては、下記一般式で示されるものが使用可能である。
【0027】
1 a2 bSi(OR34-(a+b)
(但し、R1 は炭素数1〜6のアルキル基、ビニル基、エポキシ基、メタクリルオキシ基、フェニル基であり、R2 は炭素数1〜3のアルキル基、アルキレン基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、R3 は、炭素数1〜4のアルキル基、アルキレン基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基、アリールアルキル基である。また、a=0または1、b=0、1、または2である)。
【0028】
具体的には、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメチルクロロシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシエチル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、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等を挙げることができる。これらは、単独使用の他に、2種以上を併用することも可能である。
【0029】
▲2▼上記触媒としては、トリメリト酸、無水トリメリト酸、イタコン酸、ピロメリト酸、無水ピロメリト酸等の有機カルボン酸、メチルイミダゾール、ジシアンジアミド等の窒素含有有機化合物、チタンアルコキシド、ジルコアルコキシド等の金属アルコキシド、アセチルアセトンアルミニウム、アセチルアセトン鉄等の金属錯体、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム等のアルカリ金属有機カルボン酸塩を使用できる。
【0030】
▲3▼金属酸化物微粒子としては、平均粒径が約5〜50μmのコロイダルシリカ、コロイダルチタニア、コロイダルジルコニア、コロイダル酸化セリウム(IV)、コロイダル酸化タンタル(V) 、コロイダル酸化スズ(IV)、コロイダル酸化アンチモン(III) 、コロイダルアルミナ、コロイダル酸化鉄(III) 等を使用でき、これらは、単一使用の他に、2種以上を併用、または複合微粒子として使用することも可能である。
【0031】
▲4▼希釈溶剤としては、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類及びセロソルブ(VCC社商品名:エチレングリコールのモノアルキルエーテル類)類の極性溶剤を好適に使用できる。
【0032】
▲5▼コーティング方法としては、ディッピング法、スピンコート法等の慣用の方法から選ばれる。硬化条件は、約80〜130℃×約1〜4hとする。
【0033】
上記有機ガラス基材と、ハードコート膜との間には、プライマー層を形成することができるが、特に、耐衝撃性に優れた下記プライマーを使用することが望ましい。
【0034】
具体的なプライマーとして、ウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)に金属酸化物無機微粒子を添加したTPUプライマー組成物と、塗膜形成ポリマーの全部または主体がエステル系熱可塑性エラストマー(TPEE)に上記と同様の金属酸化物無機微粒子を添加したTPEEプライマー組成物を用いる。
【0035】
TPUは、長鎖ポリオールとポリイソシアナートからなるソフトセグメントと短鎖ポリオールとポリイソシアナートからなるハードセグメントとで構成されるもので、水性エマルション(乳濁液)の形態で添加されることが望ましい。
【0036】
金属酸化物微粒子は、前述のハードコートに使用したものを使用出来る。
【0037】
TPEEは、ハードセグメントにポリエステル、ソフトセグメントにポリエーテル又はポリエステルを使用したマルチブロック共重合体で、このハードセグメントとソフトセグメントとの重量比率は、通常、前者/後者=約30/70〜10/90とする。
【0038】
また、ウレタン系プライマーと同様の金属酸化物無機微粒子を屈折率調整用として用いる。
【0039】
そして、上記有機ガラス基材等を染色する場合、第1の方法としては、まず、有機ガラス基材等表面に媒体樹脂塗膜を設けた後、染色浴に浸漬して染料を媒体樹脂塗膜に吸収(受容)させて染料媒体膜とする。いわゆる、なせん(捺染)におけるのり(糊)層を形成する工程(印なつ工程)に相当する。
【0040】
媒体樹脂塗膜を形成する媒体樹脂としては、下記溶解(分散)剤に対して、可溶(分散)可能な樹脂であれば特に限定されるものではないが、具体的には、アクリル系樹脂、飽和エステル系樹脂、ビニルブチラール系樹脂、アセタール系樹脂、ビニル系樹脂、アミド系樹脂、セルロース系樹脂(以上、熱可塑性樹脂);ウレタン系樹脂、ふっ素系樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン系樹脂(以上、熱硬化性樹脂)等や、又はそれらの混合物、誘導体の重合体、共重合体等を挙げることができる。
【0041】
上記樹脂のうち、熱硬化性樹脂は加熱により硬化して加熱昇華後の剥離が困難となる。そのため熱可塑性樹脂を使用するのが好ましい。上記熱可塑性媒体樹脂のうち、アクリル系熱可塑性樹脂が、染料媒体性が優れているとともに、有機ガラス基材等からの脱膜除去性に優れているため望ましい。ここで、染料媒体性とは、染色浴中の染料を吸着(受容)しかつ有機ガラス基材等へ移行させる性質をいう。
【0042】
上記媒体樹脂塗膜を形成する媒体樹脂塗料中の上記媒体樹脂の濃度は、約0.01〜90%、好ましくは約0.1〜70%、さらに好ましくは約1〜50%とする。樹脂濃度が低過ぎると、染料を吸着(受容)、移染させるのに十分な塗膜厚を得難い。また、逆に高すぎると染料の移染性の低下及び付着膜の面精度(レベリング性)が低下して染色ムラの一因となる。ここで、必要な塗膜厚は約0.1〜10μmである。
【0043】
前記媒体樹脂塗料における媒体樹脂の溶解(分散)剤は、SP値20以下、好ましくはSP値15以下のものであれば特に限定されるものではなく、媒体樹脂を溶解又は分散できるものであればよい。具体的には、メタノール(14.8)、エタノール(12.8)、イソプロピルアルコール(11.15)、n−ブタノール(11.1)などのアルコール類、酢酸メチル(9.6)、酢酸エチル(9.0)、酢酸ブチル(8.5)などのエステル類、ベンゼン(9.2)、トルエン(8.9)、p−キシレン(8.8)などの炭化水素類、アセトン(9.8)、メチルイソプロピルケトン(9.5)、メチルプロピルケトン(8.9)などのケトン類等が挙げられ、上記溶剤2種以上を併用することもできる(括弧内はSP値を示す。)。
【0044】
上記媒体樹脂塗料を有機ガラス基材等に塗布する方法としては、均一に成膜することができれば特に制限されるものではないが、具体的には、ディッピング法、スピンコート法、刷毛塗り法、スプレー法等の公知技術を利用することができる。特にスピンコート法は、均一な成膜が容易であるため有効に利用できる。
【0045】
通常、有機ガラス基材等への形成を行う前に基材レンズ表面を酸、アルカリ洗浄溶剤を使用して脱脂洗浄、超音波洗浄等の前処理を行なう。有機ガラス基材への付着性を向上させるために、プラズマエッチング、アルカリエッチング等の処理を施してもよい。また、媒体樹脂塗膜の硬化、もしくは乾燥をさせるために約50〜100℃で10min 程度の熱処理を行うことが望ましい。
【0046】
また、溶解または分散した媒体樹脂塗料のレベリング性を向上させるために、シリコーン系界面活性剤、またはふっ素系界面活性剤を配合することが望ましい。
【0047】
上記媒体樹脂塗膜を有機ガラス基材等の表面(両面又は片面)に形成した後、該媒体樹脂塗膜に染料を吸着(吸着・受容)させて染料媒体膜を形成する。この染料吸着の方法としては、公知技術を使用することができ、中でも、浸漬染色法を使用することが望ましい。具体的には、染色浴中に、染料とキャリヤー剤を含有させて行うキャリヤー染色法、染料と分散剤を含有させて行う一般染色法等が挙げられる。染料として非水溶性染料を使用する場合、上記染色浴は、SP値(溶解性パラメーター)が約7〜13の有機溶媒からなる染料溶解剤(水と有機溶剤との混合系)に染料が完全溶解または一部溶解されてなる状態であることが望ましい。ここで完全溶解とは、染色浴中の染料が飽和量に達しておらず、染料がすべて溶解している状態をいい、一部溶解とは、染色浴中の染料が飽和量以上存在しており、染料の一部が溶解せずに残存した状態をいう。また、近年普及してきているインクジェット記録法等なども挙げられ、上記方法を複数併用することも可能である。
【0048】
染料としては、高屈折率の有機ガラス基材に対する染色性(有機ガラス基材に対する移染性)が良好であるとともに、昇華性の高いものが得易いことから、非水溶性染料が望ましい。非水溶性染料としては、汎用の分散染料(Disperse Dyes)、または、油溶性染料 (Solvent Dyes) を好適に使用できる。
【0049】
分散染料としては、「スミカロン (Sumikaron)」住友化学社製;「ダイアセリトン (Diaoelliton)」 、「ダイアニックス (Dianix) 」、「サマロン (Samaron)」ダイスタージャパン社製;「カヤロン ポリエステル (Kayalon Polyester)」日本化薬社製;「ミケトン ポリエステル (Miketon Polyester)」三井BASF染料社製、等の各商品名で製造販売されているものを挙げることができる。
【0050】
油溶性染料としては、「スピリット (Spilit) 」住友化学社製;「オリエントオイル (Orient Oil) 」オリエント化学社製;「ミツイSP」三井化学社製、等の各商品名で製造販売されているものを挙げることができる。
【0051】
上記非水溶性染料である分散染料や油溶性染料には、これらの染料と同等の昇華性を示す紫外線吸収剤や蛍光増白剤(非水溶性昇華性染料の1種である。)を添加することができる。上記、紫外線吸収剤及び蛍光増白染料はこれらを添加した非水溶性染料全体量中の、約0.1〜50%、望ましくは約1〜20%とする。これらの紫外線吸収剤や蛍光増白剤を含んだ染色浴で染色し、後述の如く基材レンズ等染料の加熱昇華(移染)を行うと、染色と同時的に、紫外線吸収・蛍光増白等の効果を光学要素(眼鏡等)に付与できる。すなわち、眼鏡使用時において、目を紫外線から保護することができるとともに、眼鏡のファッション機能を高めることができる。
【0052】
紫外線吸収剤としては、昇華性を有すれば特に限定されるものではないが、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、サリシレート系等が使用可能である。蛍光増白剤としては、ジアミノスチルベンジスルホン酸系、イミダゾール系、クマリン系、トリアゾール系等が使用可能である。
【0053】
媒体樹脂塗膜への染料の吸着温度としては、媒体樹脂塗膜に染料を吸着させることができれば特に限定されるものではないが、具体的には約0〜100℃、好ましくは約5〜85℃、さらに好ましくは約15〜75℃とする。吸着温度が低過ぎると染料の凝集が起こり、吸着性が低下するとともに、冷却装置を必要とするため、不経済である。逆に吸着温度が高すぎると、有機ガラス基材及び媒体樹脂塗膜に熱変形、溶解、等のダメージを与える可能性があるとともに、有機溶剤が突沸するおそれがある。
【0054】
第2の方法としては、有機ガラス基材等の表面に、染料を含有する染料媒体樹脂を設けることにより染料媒体膜を形成する方法である。これは、染料媒体樹脂中に染料を含有させた後、該染料媒体樹脂を有機ガラスレンズ等の表面に塗布する方法であって、練り込み着色法として公知の技術である。
【0055】
染料媒体膜を形成する媒体樹脂としては、上記第1の方法において例示したものが使用可能である。さらに、染料媒体樹脂塗料中の上記染料媒体樹脂の濃度、必要な塗膜厚、媒体樹脂の溶解剤(分散剤)、有機ガラスレンズ等への塗布方法、添加可能な界面滑性剤、使用可能な染料等も、上記第1の方法において述べたものに準じて使用することが出来る。
【0056】
染料として非水溶性染料を使用する場合には、上記染料媒体樹脂は、SP値(溶解性パラメーター:Solubility Parameter )が約7〜13、望ましくは約9〜11の有機溶媒からなる染料溶解剤(有機溶剤のみ、若しくは、水と有機溶剤との併用系)に完全溶解または一部溶解されてなる状態の染料を含有することが望ましい。ここで完全溶解とは、染色浴中の染料が飽和量に達しておらず、染料がすべて溶解している状態をいい、一部溶解とは、染色浴中の染料が飽和量以上存在しており、染料の一部が溶解せずに残存した状態をいう。染料溶解剤のSP値が上記値から外れると、樹脂、染料、溶剤の相互溶解性が悪くなり、目的の濃度まで着色できなかったり、染色ムラ等の外観不良を招く。
【0057】
また、染料溶解剤は、有機ガラス基材及びハードコート層の表面を冒さない(面荒れがない)ことを考慮して選択する。具体的には、
ベンゼン(9.15)、トルエン(8.90)、o−キシレン(9.00)、m−キシレン(8.80)、p−キシレン(8.75)、エチルベンゼン(8.80)、ナフタレン(9.90)、テトラリン(9.50)、n−プロピルベンゼン(8.65)、i−プロピルベンゼン(8,86)、メシチレン(8.80)、等の芳香族炭化水素類、
シクロヘキサノール(11.40)、エタノール(12.7)、n−ブタノール(11.40)、i−ブタノール(10.70)、n−プロパノール(12.10)、ジアセトンアルコール(10.18)、n−ヘプタノール(10.00)、等の水酸基化合物類、
アセトン(10.00)、メチルエチルケトン(9.30)、ジエチルケトン(8.80)、ジブチルケトン(8.10)、メチル−n−プロピルケトン(8.70)、メチル−n−ブチルケトン(8.60)、メチル−i−アミルケトン(8.50)、メチルヘキシルケトン(8.45)、シクロヘキサノン(9.90)、アセトフェノン(9.68)等のケトン類、
メチラール(8.52)、フラン(9.09)、β−β−ジクロロエチルエーテル(9.80)、ジオキサン(10.00)、テトラヒドロフラン(9.90)、エチルセロソルブ(9.90)等のエーテル類、
等が挙げられ、単独若しくは、二種以上を適宜選択して用いることができる(括弧内は、SP値を示す。)。
【0058】
また、上記染料溶解剤には、少なくともエーテル類、水酸基化合物類及び/又はケトン類を含むことが染料の溶解性に優れ、かつ、有機ガラス基材等の表面の面荒れを起こしにくい。
【0059】
そして、上記染料媒体膜を加熱することにより、染料を昇華させ、有機ガラス基材等に染料を移染(移行固着)させる。いわゆるなせん(捺染)における、蒸熱による染料固着工程に相当する。
【0060】
加熱昇華の方法としては特に限定されるものではないが、具体的には熱風循環炉、遠赤外線炉、電気炉、ドライヤー等を使用するドライ処理、湯、または熱油浴への浸漬によるウエット処理等がある。上記のうち、熱風循環炉は、機器内部の温度むらがなく、かつ、有機ガラス基材を均一に加熱可能である利点を有する。
【0061】
一方、この加熱処理に際して、次のような操作を行えば、着色濃度勾配(グラデーション:gradation )を有する着色有機ガラスを容易に得ることができる。
【0062】
染料溶解剤にて溶解若しくは一部溶解させた染料を浸透若しくは含有させた染料媒体膜に対して、不均等加熱を行う。又は、湯浴、熱湯浴を使用し、少なくとも染料媒体膜に対し、温度勾配がつくように、又は加熱時間に差を持たせるように熱処理を行う。このような不均等加熱を行うことにより、積算累計加熱量に応じた着色濃度勾配を持たせることができる。そのため、着色濃度勾配を有する着色有機ガラスレンズを得るには、局部加熱が容易な遠赤外線炉、電気炉、ドライヤー、又はウェット処理による加熱が望ましい。
【0063】
着色濃度勾配を有する着色有機ガラスを得る際の冷却方法としては、特に限定はされないが、40℃以下のエアーを使用するのが実用上好適である。エアー冷却は熱伝導による着色(移染)を抑えることが可能である。
【0064】
加熱昇華(移染)温度としては、有機ガラス基材のガラス転移温度、ハードコート膜を備えた有機ガラス基材の染色を行なう場合はハードコート膜(プライマー層を含む。)の耐熱温度、及び、染料の昇華圧(昇華温度)を考慮して設定する。
【0065】
通常、約60〜200℃、望ましくは約70〜180℃、さらに望ましくは約80〜150℃とする。加熱昇華温度が低過ぎると十分な着色性が得難く、逆に高すぎると有機ガラス基材に熱変形が発生するおそれがある。なお、この場合に、減圧雰囲気(通常約10〜800hPa )とすれば、相対的に加熱処理温度を低くでき、かつ加熱昇華時間も短くすることが期待できる。また、熱に対して安定な(変形しない)有機ガラス基材に関しては加圧加熱することも可能であり、この際、比較的低温でより有機ガラス基材へ染料を移染することができる。
【0066】
加熱昇華時間としては、有機ガラス基材等の染色性の違いにより異なるが、通常約10min 〜24h、好ましくは約30min 〜6hとする。加熱昇華温度、時間とも被染対象物となる有機ガラス基材、又は、プライマー膜、ハードコート膜(シリコーン系硬化塗膜)に悪影響がないよう配慮して選定することが必要である。
【0067】
なお、上記加熱昇華を行う際には、染料の外部飛散防止、及び染料媒体膜形成面の傷防止を目的として、染料媒体膜形成面のさらにその上に熱可塑性樹脂を保護膜としてコーティングしてもよい。保護膜用熱可塑性樹脂としては、耐熱性及び耐溶剤性が良好であり、保護膜とした後、溶解剥離できるものであれば特に限定されるものではない。具体的にはポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール等を好適に使用できる。
【0068】
上記加熱昇華後の有機ガラス基材に付着している染料媒体膜及び保護膜は、アセトン等の有機溶剤または水(温水)等への浸漬により溶解剥離させて除去する。当該工程は、捺染における糊除去工程に相当する。なお、使用可能な有機溶剤としては、前述の染料用介在に使用したものと同様にSP値8〜11の有機溶剤を使用する。
【0069】
上記ハードコート膜上には、通常、反射防止膜を形成することが望ましい。該反射防止膜の形成は、通常、金属、金属酸化物、金属ふっ化物等の無機微粒子を、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法により形成することにより行う。
【0070】
反射防止膜を形成する無機物の具体例としては、シリカ、チタニア(IV)、酸化タンタル(V)、酸化アンチモン(III) 、ジルコニア、アルミナ等の金属酸化物や、ふっ化マグネシウム等の金属ふっ化物を挙げることができる。
【0071】
【発明の効果】
本発明の有機ガラス着色方法は、有機ガラス基材等の表面に、媒体塗膜を形成後、染色浴により染料媒体膜を設けて染色を行うことにより、後述の実施例で支持されるごとく、下記効果を奏する。
【0072】
媒体樹脂塗膜の膜厚及び染色浴を用いた染料吸着条件、さらには、昇華移染の条件をそれぞれ独立的に調整して、容易に組み合わせることができる。
【0073】
このため、超高屈折率から低屈折率の有機ガラス基材、特に非染性の有機ガラス基材に対しても効率よく、かつ安易に希望の色調、濃度に着色を行うことができる。また、従来の加熱昇華染色法では困難とされていた、グラデーション着色加工も安易に行うことできる。さらに、有機ガラス基材表面に形成されたハードコート膜に対しても容易に着色できることから、後工程での変褪色を考慮せずに希望の色調、濃度に着色することが可能となった。
【0074】
【実験例】
以下本発明の効果を確認するために行った実験例である実施例及び比較例について説明する。各実験例に使用した材料は、それぞれ、下記のようにして調製したものである。
【0075】
有機ガラス基材
▲1▼有機ガラス基材A(低屈折基材:屈折率1.50)
ジエチレングリコールビスアリルカーボネート100部に、重合開始剤:ジイソプロピルパーオキシカーボネート3部を混ぜ合わせ、0.8μメンブランフィルターにて濾過を行い、濾液をガラス製鋳型中に注入した。次に40℃で3h、40〜60℃までを12h、65〜85℃までを6hかけて昇温し、最後に85℃にて3hの加熱を行った後、レンズを鋳型より取り出し、さらに130℃にて2hのアニーリング(annealing:歪み除去) を行うことにより、有機ガラス基材を得た。
【0076】
▲2▼有機ガラス基材B(高屈折基材:屈折率1.67上市品)…チオウレタン系有機ガラス。
【0077】
▲3▼有機ガラス基材C(超高屈折基材:屈折率1.74上市品)…チオエポキシ系有機ガラス。
【0078】
ハードコート液
▲1▼ハードコート液a(低屈折液:屈折率1.50):
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン100部、MeOH200部、10-2N HCl 1100部を2時間還流にて加水分解後、メタノールシリカゾール1200部、アセチルアセトンアルミニウム7部、「FC−430」(住友3M社製ふっ素系界面活性剤)0.4部を加え調製した。
【0079】
▲2▼ハードコート液b(高屈折液:屈折率1.60):
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン320部、テトラエトキシシラン50部、及びMeOH230部からなる混合物を、攪拌して均一化後、攪拌を続けながら10-2N HCl 60部をゆっくり滴下した後、室温にて一昼夜の加水分解を行った。この加水分解液にチタニア系複合粒子360部、イタコン酸40部、ジシアンアミド20部、レベリング剤1部を添加し、室温で約24h攪拌して調製した。
【0080】
▲3▼ハードコート液c(超高屈折液:屈折率1.66):
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン320部、テトラエトキシシラン50部、及びMeOH230部からなる混合物を、攪拌して均一化後、攪拌を続けながら10-2N HCl 60部をゆっくり滴下した後、室温にて一昼夜の加水分解を行った。この加水分解液にチタニア系複合粒子700部、イタコン酸40部、ジシアンアミド20部、レベリング剤1部を添加し、室温で約24h攪拌して調製した。
【0081】
媒体樹脂塗料
市販のアクリルレジン『ダイヤナールBR−80』9部をジアセトンアルコール21部に溶解させた後、メチルエチルケトン(MEK)30部、レベリング剤として『SILWET L−7001』0.01部を混合し、均一な状態になるまで攪拌し調製した。
【0082】
染料(含有)媒体樹脂塗料
▲1▼染料(含有)媒体樹脂塗料α(着色染料使用)
『スミカロンブルーE−RPD』6部、『スミカロンレッドE−RPD』4部、『スミカロンイエローE−RPD』2部にメチルケトン12部、ジオキサン12部を加え、約10分間攪拌溶解した後、3μフィルターにて濾過を行い、非水溶性塗料の溶解液を調製した。別に、市販のアクリルレジン『ダイヤナールBR−80』3.2部をトルエン12.8部に溶解させた樹脂溶液を調製し、そこへ、上記塗料の溶解液、及びレベリング剤として『SILWET L−7001』0.01部を混合し、均一な状態になるまで攪拌し調製した。
【0083】
▲2▼染料(含有)媒体樹脂塗料β(紫外線吸収染料使用)
紫外線吸収剤『ユビナールD−50』2部にメチルケトン14.4部、ジオキサン14.39部を加え、約10分間攪拌溶解した後、3μフィルターにて濾過を行い、非水溶性塗料の溶解液を調製した。別に、市販のアクリルレジン『ダイヤナールBR−80』3.84部をトルエン15.36部に溶解させた樹脂溶液を調製し、そこへ、上記紫外線吸収剤の溶解液、及びレベリング剤として『SILWET L−7001』0.01部を混合し、均一な状態になるまで攪拌し調製した。
【0084】
▲3▼染料(含有)媒体樹脂塗料γ(高分子ポリマーベース:比較例で使用)
純水100部にポリビニルアルコール#2000(分子量約2000)6部を加え、均一な状態になるまで攪拌し、次いで、『スミカロンブルーE−RPD』3部、『スミカロンレッドE−RPD』2部、『スミカロンイエローE−RPD』1部を加え、均一な状態になるまで攪拌して調製した。
【0085】
保護膜用塗料
ポリビニルアルコール(重合度約2,000)15部に純水85部を加え、均一な状態になるまで攪拌して調製した。
【0086】
染色浴
▲1▼染色浴I(染料溶解剤含有、着色染料使用)
水1000部に『スミカロンブルーE−RPD』1部、『スミカロンレッドE−RPD』0.5部、『スミカロンイエローE−RPD』0.5部、染料溶解剤として『イソプロピルアルコール』25部、界面活性剤として『レベノールV−700』3部、及び、キャリヤー剤として、ベンジルアルコール25部を加え攪拌した後、60℃まで加熱して調製した。
【0087】
▲2▼染色浴II(染料溶解剤含有、紫外線吸収染料使用)
水1000部に紫外線吸収剤『ユビナールD−50』2部、界面活性剤として『レベノールV−700』3部、染料溶解剤として『イソプロピルアルコール』25部、及び、キャリヤー剤として、ベンジルアルコール25部を加え攪拌した後、60℃まで加熱して調製した。
【0088】
▲3▼染色浴III (染料溶解剤なし、着色染料使用)
水1000部に『スミカロンブルーE−RPD』2部、『スミカロンレッドE−RPD』1部、『スミカロンイエローE−RPD』1部、及び界面活性剤として、『レベノールV−700』3部を加え、攪拌した後90℃まで加熱して調製した。
【0089】
▲4▼染色浴IV(染料溶解剤なし、紫外線吸収染料使用)
水1000部に紫外線吸収剤『ユビナールD−50』2部、及び界面活性剤として、『レベノールV−700』3部を加え、攪拌した後90℃まで加熱して調製した。
【0090】
<実施例1>
エチルアルコールを浸した布で有機ガラス基材A(低屈折基材:レンズ)を拭き上げ、該レンズの凹面にスピンコート法(ステップ1:1000rpm ×5sec 、ステップ2:2000rpm ×5s )により、前記媒体樹脂塗料を塗布し、エアーオーブンにて100℃×5min の熱処理を行った。その後、凸面も同様に媒体樹脂塗料を塗布し熱処理をしてガラス基材上に媒体樹脂塗膜(塗膜厚0.15μm)を形成した。
【0091】
次に、染色浴I(染料溶解剤含有、着色染料使用)に10min 浸漬して媒体樹脂塗膜に染料吸着をさせて染料媒体膜とし、浸漬後のガラス基材上に媒体樹脂塗膜形成時と同条件で保護膜を塗布した。
【0092】
その後、エアオーブンにて、130℃×100min の加熱を行った後、温水(約60℃)に2min 、次いでアセトンに1min 浸漬させ、染料媒体膜及び保護膜を脱膜し、着色有機ガラス基材を得た。
【0093】
上記着色有機ガラス基材を40℃の水酸化ナトリウム水溶液(濃度10%)に浸漬させ、純水にて洗浄し、水切りを行った。
【0094】
その後、ハードコート液a(低屈折液)に浸漬させ、105mm/minで引き上げて、95℃で20min の仮硬化を得た。その後100℃で2hの硬化を行い、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0095】
<実施例2>
有機ガラス基材A(低屈折基材)、染色浴II(染料溶解剤含有、紫外線吸収染料使用)、ハードコート液a(低屈折液)を用いて、実施例1の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0096】
<実施例3>
有機ガラス基材B(高屈折基材)、染色浴I(染料溶解剤含有、着色染料使用)、ハードコート液b(高屈折液)を用いて、実施例1の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0097】
<実施例4>
有機ガラス基材B(高屈折基材)、染色浴II(染料溶解剤含有、紫外線吸収染料使用)、ハードコート液b(高屈折液)を用いて、実施例1の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0098】
<実施例5>
有機ガラス基材C(超高屈折基材)、染色浴I(染料溶解剤含有、着色染料使用)、ハードコート液c(超高屈折液)を用いて、実施例1の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0099】
<実施例6>
有機ガラス基材A(低屈折基材:レンズ)を40℃の水酸化ナトリウム水溶液(濃度10%)に浸漬させ、純水にて洗浄し、水切りを行った後、ハードコート液a(低屈折液)に浸漬させ、105mm/minで引き上げて、95℃で20min の仮硬化を行った。その後100℃で2hの硬化を行い、ガラスハードコート加工品を得た。
【0100】
上記ガラスハードコート加工品に、実施例1の方法に準じて媒体樹脂塗膜を形成し、染色浴I(染料溶解剤含有、着色染料使用)に10min 浸漬して媒体樹脂塗膜に染料吸着をさせて染料媒体膜とし、浸漬後のガラス基材上に媒体樹脂塗膜形成時と同条件で保護膜を形成した。
【0101】
その後、エアオーブンにて、130℃×100min の加熱を行って昇華移染を行なった後、温水(約60℃)に2min 、次いでアセトンに1min 浸漬させて、染料媒体膜及び保護膜を脱膜除去して、有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0102】
<実施例7>
有機ガラス基材A(低屈折基材)、染色浴II(染料溶解剤含有、紫外線吸収染料使用)、ハードコート液a(低屈折液)を用いて、実施例6の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0103】
<実施例8>
有機ガラス基材B(高屈折基材)、染色浴I(染料溶解剤含有、着色染料使用)、ハードコート液b(高屈折液)を用いて、実施例6の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0104】
<実施例9>
有機ガラス基材B(高屈折基材)、染色浴II(染料溶解剤含有、紫外線吸収染料使用)、ハードコート液b(高屈折液)を用いて、実施例6の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0105】
<実施例10>
有機ガラス基材C(超高屈折基材)、染色浴I(染料溶解剤含有、着色染料使用)、ハードコート液c(超高屈折液)を用いて、実施例6の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0106】
<実施例11>
エチルアルコールを浸した布で、有機ガラス基材A(低屈折基材)を拭き上げ、該レンズの凸面にスピンコート法(ステップ1:300rpm ×15s 、ステップ2:1000rpm ×15s )により、染料(含有)媒体樹脂塗料α(着色染料使用)を塗布し、風乾させて染料媒体膜を形成した。
【0107】
その後、保護膜の形成、有機ガラス基材の熱処理、温水(約60℃)に2min 、次いでアセトンに1min 浸漬させることによる染料媒体膜及び保護膜の脱膜除去、ハードコート加工(ハードコート液a(低屈折液)を使用)を行い、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。各処理方法・処理条件は実施例1に準じて行ったが、本実施例においては、エアオーブンによる有機ガラス基材の熱処理時間を30min とした。
【0108】
<実施例12>
有機ガラス基材B(高屈折基材)、ハードコート液b(高屈折液)、染料(含有)媒体樹脂塗料α(着色染料使用)を用いて実施例11の方法に準じて着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0109】
<実施例13>
有機ガラス基材C(超高屈折基材)、ハードコート液c(超高屈折液)、染料(含有)媒体樹脂塗料α(着色染料使用)を用いて、実施例11の方法に準じて着色有機ガラスハードコート加工品を得た。ただし、本実施例においては、エアオーブンによる有機ガラス基材の熱処理時間を60min とした。
【0110】
<実施例14>
有機ガラス基材A(低屈折基材)(レンズ)を、ハードコート液a(低屈折液)を用いて実施例6と同様にハードコート加工を行った。
【0111】
上記ガラスハードコート加工品に、実施例11の方法に準じて、染料(含有)媒体樹脂塗料α(着色染料使用)を用い、染料含有媒体樹脂塗膜を形成し、その後保護膜の形成、有機ガラス基材の熱処理を行い、さらに温水(約60℃)に2min 、次いでアセトンに1min 浸漬させて染料媒体膜及び保護膜を脱膜除去して有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0112】
<実施例15>
有機ガラス基材A(低屈折基材)、ハードコート液a(低屈折液)、染料(含有)媒体樹脂塗料β(紫外線吸収染料使用)を用いて実施例11の方法に準じて着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0113】
<実施例16>
有機ガラス基材B(高屈折基材)、染料(含有)媒体樹脂塗料α(着色染料使用)を用いて実施例11の方法に準じて染料媒体膜及び保護膜の形成を行った。
【0114】
その後、前記有機ガラス基材を固定し、凸面上部約10cmの距離からヒーティングガンにて熱風をレンズに吹きつけ加熱を行った。この際、ヒーティングガンを上下に揺動させながら下方にずらし、なおかつ熱風が当たっていない部分には、室温(23℃)の風を当てて冷却した。この動作を繰り返し3min 行った後、温水(約60℃)に2min 、次いでアセトンに1min 浸漬させ、染料媒体膜及び保護膜を脱膜し、着色有機ガラス基材を得た。
【0115】
上記着色有機ガラス基材に、実施例1の方法に準じてハードコート液b(高屈折液)を用い、ハードコート加工を行い、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0116】
<実施例17>
有機ガラス基材C(超高屈折基材)、ハードコート液c(超高屈折液)、染料(含有)媒体樹脂塗料α(着色染料使用)を用いて、実施例16の方法に準じて着色有機ガラスハードコート加工品を得た。ただし、本実施例では、上記加熱・冷却処理を繰り返し5min 行った。
【0117】
<実施例18>
染色浴III (染料溶解剤なし、着色染料使用)を使用する以外は、実施例1と同様の条件として、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0118】
<実施例19>
有機ガラス基材A(低屈折基材)、染色浴IV(染料溶解剤なし、紫外線吸収染料使用)、ハードコート液a(低屈折液)を用いて、実施例18の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0119】
<実施例20>
有機ガラス基材B(高屈折基材)、染色浴III (染料溶解剤なし、着色染料使用)、ハードコート液b(高屈折液)を用いて、実施例18の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0120】
<実施例21>
有機ガラス基材B(高屈折基材)、染色浴IV(染料溶解剤なし、紫外線吸収染料使用)、ハードコート液b(高屈折液)を用いて、実施例18の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0121】
<実施例22>
有機ガラス基材C(超高屈折基材)、染色浴III (染料溶解剤なし、着色染料使用)、ハードコート液c(超高屈折液)を用いて、実施例18の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。ただし、染色浴への浸漬時間は30min とした。
【0122】
<実施例23>
染色浴III (染料溶解剤なし、着色染料使用)を使用する以外は、実施例6と同様の条件として、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0123】
<実施例24>
有機ガラス基材A(低屈折基材)、染色浴IV(染料溶解剤なし、紫外線吸収染料使用)、ハードコート液a(低屈折液)を用いて、実施例23の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0124】
<実施例25>
有機ガラス基材B(高屈折基材)、染色浴III (染料溶解剤なし、着色染料使用)、ハードコート液b(高屈折液)を用いて、実施例23の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0125】
<実施例26>
有機ガラス基材B(高屈折基材)、染色浴IV(染料溶解剤なし、紫外線吸収染料使用)、ハードコート液b(高屈折液)を用いて、実施例23の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0126】
<実施例27>
有機ガラス基材C(超高屈折基材)、染色浴III (染料溶解剤なし、着色染料使用)、ハードコート液c(超高屈折液)を用いて、実施例23の方法に準じ、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。ただし、染色浴への浸漬時間は30min とした。
【0127】
<比較例1>
エチルアルコールを浸した布で、有機ガラス基材A(低屈折基材)を拭き上げ、該レンズの凹面にスピンコート法(ステップ1:300rpm ×15sec 、ステップ2:1000rpm ×15sec )により、染料(含有)媒体樹脂塗料γ(高分子ポリマーベース)を塗布し、エアーオーブンにて100℃×5min の熱処理の後、凸面も同様に塗布し、染料媒体膜を形成した。
【0128】
その後、前記有機ガラス基材をエアオーブンにて、150℃で30min の加熱を行なった後、流水に15min 浸漬したが、媒体膜が剥離できなかったため、媒体膜を擦り剥して着色有機ガラス基材を得た。ほとんどの染料を含む媒体膜は剥れ落ちてしまい、着色はわずかであった。
【0129】
その後、実施例23の方法に準じてハードコート液a(低屈折液)を使用してハードコート加工を施し、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0130】
<比較例2>
有機ガラス基材C(超高屈折基材)、ハードコート液c(超高屈折液)、染料(含有)媒体樹脂塗料γ(高分子ポリマーベース)を使用して、比較例1の方法に準じて着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0131】
<比較例3>
有機ガラス基材A(低屈折基材)を使用した。
【0132】
まず、純水100部にポリビニルアルコール#2000(分子量約2000)6部を加え、均一な状態になるまで攪拌し、染料媒体樹脂塗料を調製した。
【0133】
別に、水100部に『スミカロンブルーE−RPD』3部、『スミカロンレッドE−RPD』2部、『スミカロンイエローE−RPD』1部を加え、均一な状態になるまで攪拌し、塗布用染色液を調製した。
【0134】
比較例1の方法に準じ、ガラス基材両面に染料媒体膜を形成した(ただし、エアオーブンによる熱処理時間は15min とした)。さらに、その両面に上記で調製した塗布用染色液を同じくスピンコート法により塗布した(エアオーブンによる熱処理時間は5min とした)。しかし、ステップ2でほとんどの染色液が飛散してしまい、わずかに残った染色液は、染料媒体膜上で不均一に塗布された。
【0135】
そして、比較例1と同様熱処理を行なったが、媒体膜は剥離できず擦り剥し、着色有機ガラス基材を得た。ほとんどの染料を含む媒体膜は剥れ落ちてしまい、ほとんど着色されず、製品としては不可であった。
【0136】
<比較例4>
有機ガラス基材C(超高屈折基材)、ハードコート液c(超高屈折液)を使用して、比較例3の方法に準じて着色有機ガラスレンズを得た。
【0137】
<比較例5>
メチルアルコールを浸した布にて有機ガラス基材B(高屈折基材)を拭き上げ、染色浴III (染料溶解剤なし、着色染料使用)に10min 浸漬させ、染色有機ガラス基材を得た。
【0138】
そして、実施例1の方法に準じて、ハードコート液b(高屈折液)を使用してハードコート加工を施し、着色有機ガラスハードコート加工品を得た。
【0139】
<比較例6>
有機ガラス基材C(超高屈折基材)、ハードコート液c(超高屈折液)、染色浴III (染料溶解剤なし、着色染料使用)を使用して、比較例5の方法に準じて着色有機ガラスハードコート加工品を得た。ただし、染色浴への有機ガラス基材の浸漬時間は60min とした。
【0140】
上記実験例で得られた着色有機ガラス基材等の透過率をそれぞれ富士光電工業社製「視感度透過率計:CORE STS-3」を用いて測定した。上記染色後のレンズの表面を一旦アルコールで拭き上げ、水分を取り除いた後、レンズ中心部の視感度透過率を測定した。
【0141】
それらの結果を表1・2・3・4に示す。各実施例については、適宜、媒体膜熱剥離後の透過率、ハードコート形成後の透過率をそれぞれ測定した。また、同様に各比較例においても適宜、染色後(処理後)の透過率、ハードコート形成後の透過率をそれぞれ測定した。
【0142】
【表1】

Figure 0004386568
【0143】
【表2】
Figure 0004386568
【0144】
【表3】
Figure 0004386568
【0145】
【表4】
Figure 0004386568
【0146】
なお、上記表1・2からも分かる如く、実施例18〜27は、実質的にそれぞれ実施例1〜10に対応しており、染色浴が異なるのみである。実施例11〜17は、上記以外の他の態様である。
【0147】
表1・2・3・4から、本発明の有機ガラスの着色方法を用いた実施例は、製品として十分な染色が可能であることが分かる。特に、実施例1〜17の染色方法で得られた染色品は、実施例18〜27で得られた染色品よりも全体的に透過率が低いことが分かる。すなわち、より染色性が良好であって、望ましい態様であることが分かる。
【0148】
対して、比較例1〜4は、染料媒体膜の溶解による剥離ができず、染色性に劣るものであった。また、比較例5は、対応する実施例3,4と比較し、ハードコート前と比べてハードコート後の視感度透過率の差が大きく上昇していることから、後工程での色落ちが激しいことが分かる。また、比較例6は、対応する実施例5と比較し、ハードコート前の視感度透過率の値が大きいことから、ほとんど着色されなかったことが分かる。
【0149】
なお、上記各実施例と各請求項との対応を明確にするため、以下に参考として実施例−請求項対応表を付す。
【0150】
【表5】
Figure 0004386568

【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機ガラス着色方法を示す概略工程図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for coloring optical organic glass such as glasses and cameras, and an optical element obtained by the coloring method. In the following, description will be made by taking a spectacle lens as an example of the optical organic glass.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as an optical lens material, organic glass, which is lighter and more shock-resistant than inorganic glass, is dyeable and can be easily processed, has become widespread. Furthermore, as a trend in recent years, there is a growing need for thinning of the edge of the lens due to the demand for fashionability of the optical lens itself. For this reason, ultra-high refractive organic glass lenses having a higher refractive index (refractive index of about 1.70) have been put on the market.
[0003]
However, the organic glass lens has a problem that it becomes difficult to dye as the refractive index increases. For this reason, in the immersion dyeing method in which dyeing is performed by immersing the base material (lens) in an aqueous dye bath (aqueous solution) using a disperse dye or the like, the following problems are likely to appear remarkably.
[0004]
(1) It is difficult to dye a substrate with uniform and stable color tone. Dyeability (dyeing speed and dyeing equilibrium) is the concentration of each component of the aqueous dye dispersion (dispersion dye, surfactant, dyeing accelerator, etc.), variation in dyeing temperature, type of organic glass substrate, etc. It is because it is easy to be influenced by.
[0005]
(2) When high-density dyeing (coloring) is required, dyeing takes a long time.
[0006]
{Circle around (3)} Dyeing at a low temperature, and since the dyeing power is not sufficient, discoloration in the post-process is large, and it is difficult to achieve the desired color tone in the final finish.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve the above-mentioned problem, a means to replace the immersion dyeing method, for example,
(1) A method in which a dye is sublimated in the gas phase to form a dye layer on the surface of the organic glass, and then the dye is heated and transferred (transferred) (Japanese Patent Laid-Open No. 56-159376, etc.)
(2) A method of attaching a dyed transfer film to the surface of an organic glass substrate and transferring it by heating (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-9905, etc.)
(3) A method of applying oil-based ink containing a dye on an organic glass substrate and transferring it by heating (JP 2000-17586, etc.),
(4) A method in which a disperse dye is dissolved or suspended in a water-soluble polymer and then kneaded or penetrated into an organic glass substrate (Patent Nos. 3022555, 3074503, etc.)
Has been proposed.
[0008]
However, in the method (1), since the sublimation temperature differs depending on the dye, it is difficult to obtain a desired color tone and coloring density on the substrate. In the method (2), it is difficult to apply the transfer film cleanly to the curved surface, and it is difficult to obtain uniform coloring without uneven coloring on the substrate.
[0009]
In addition, the above (1), (2), (3)
(a) Gradation dyeing process called “half” is difficult.
(b) Since the dye is blended (prepared) in advance and heat transfer is performed, it is difficult to color the desired color in a short time, and it takes time to blend (prepare) the desired color.
There was a problem.
[0010]
Further, the method (4) is insufficient in terms of colorability, and it is difficult to obtain a dyed product having a high density (a density of 70% or more and a luminous transmittance of 30% or less).
[0011]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a method for coloring an organic glass that can easily change a desired color tone and density, and can also easily perform gradation dyeing, and an optical element obtained by the coloring method. And
[0012]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent development and research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conceived an organic glass coloring method and an optical element having the following constitution.
[0013]
  Organic glass of the present inventionofColoring method is organic glassOn substrateDyeing by sublimation transfer through the dye medium filmI color organic glassIn the method
  (1) On the surface of organic glass substrateSP value of 15 or lessDissolvable in organic solventWith thermoplastic resin (excluding water-soluble resin)Medium resin coatingFormedThereafter, a dye medium film forming step of immersing the dye in a dye bath to adsorb the dye on the medium resin coating film to form a dye medium film,
  (2) Dye transfer process that heats and transfers (sublimation transfer) the dye in the dye medium film to an organic glass substrate,
  (3) Dye medium filmOrganic solvent with SP value 8-11Dissolutiondo itDye medium removal process for film removal,
  A colored organic glass is obtained through each of the steps.
[0014]
  As another method,
  (1) Dye is contained on the surface of organic glass substrateA thermoplastic resin (excluding water-soluble resins) that can be dissolved in an organic solvent having an SP value of 15 or less.A dye medium film forming step for forming a dye medium film;
  (2) Dye transfer process that heats and transfers (sublimation transfer) the dye in the dye medium film to the organic glass substrate,
  (3) The dye medium filmOrganic solvent with SP value 8-11Dissolutiondo itA colored organic glass is obtained by sequentially performing each step of the dye medium film removing step for film removal.
[0015]
In each of the dye transfer steps, gradation dyeing can be performed by giving a gradient to the temperature and / or time of the heat treatment and, if necessary, partially cooling.
[0016]
As the dye, it is preferable to use a water-insoluble dye because it is easy to obtain a dye having high dyeing property and high sublimation property for a highly refractive organic glass substrate.
[0017]
  Also formed dye medium filmThermoplasticityresinIsIt is desirable to use a krill-based thermoplastic resin because it has excellent dye medium properties and excellent film removal from an organic glass substrate.
[0018]
On the other hand, the optical element of the present invention is characterized by being colored by each of the above-mentioned coloring methods. If necessary, a hard coat film such as a silicone-based cured coating film may be laminated with or without a primer layer, and an inorganic antireflection film may be further laminated.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In FIG. 1, the representative example of the manufacturing process of the colored organic glass of this invention is shown. In the following description, “%” and “part” indicating the composition are in “mass (weight)” units unless otherwise specified.
[0020]
The organic glass coloring method of the present invention is based on the premise that the organic glass substrate or the organic glass substrate provided with the hard coat film is dyed by sublimation transfer through a dye medium film.
[0021]
Examples of the organic glass substrate include polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), aliphatic allyl carbonate, aromatic allyl carbonate, polythiourethane, thioepoxy resin and the like. The coloring method of the present invention can be applied to both low refractive index lenses and high refractive index lenses.
[0022]
A hard coat film is usually provided on the organic glass substrate. The hard coat film can be provided with a primer layer in order to improve impact resistance.
[0023]
The hard coat film only needs to be formed in the final product,
(1) A method of forming a dye medium film on an organic glass substrate before dyeing and then forming a dye medium film on the hard coat film and dyeing.
(2) A method of forming a hard coat film after forming a dye medium film on an organic glass substrate and completing dyeing,
Either of these may be selected.
[0024]
It is desirable to use a silicone-based cured coating as the hard coat film. For example, a catalyst and metal oxide fine particles (including composite fine particles) can be added to the hydrolyzate of organoalkoxysilane and applied with a diluting solvent. It is formed by applying a hard coat liquid adjusted so as to have a high viscosity on a glass substrate. Furthermore, a surfactant, an ultraviolet absorber and the like can be appropriately added to the hard coat solution.
[0025]
The hard coat film can be dyed regardless of whether it is a dyeable type or a non-dyeable type.
[0026]
(1) As the organoalkoxysilane, those represented by the following general formula can be used.
[0027]
R1 aR2 bSi (ORThree )4- (a + b)
(However, R1 Is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a vinyl group, an epoxy group, a methacryloxy group, a phenyl group, and R2 Is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkylene group, a cycloalkyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group, an alkylaryl group, RThree Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkylene group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group, or an arylalkyl group. Also, a = 0 or 1, b = 0, 1, or 2.)
[0028]
Specifically, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, trimethylchlorosilane, glycidoxymethyltrimethoxysilane, α-glycidoxyethyltrimethoxysilane, β -Glycidoxyethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane and the like can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.
[0029]
(2) Examples of the catalyst include organic carboxylic acids such as trimellitic acid, trimellitic anhydride, itaconic acid, pyromellitic acid and pyromellitic anhydride, nitrogen-containing organic compounds such as methylimidazole and dicyandiamide, and metal alkoxides such as titanium alkoxide and zircoalkoxide. Further, metal complexes such as acetylacetone aluminum and acetylacetone iron, and alkali metal organic carboxylates such as sodium acetate and potassium acetate can be used.
[0030]
(3) The metal oxide fine particles include colloidal silica, colloidal titania, colloidal zirconia, colloidal cerium (IV), colloidal tantalum oxide (V), colloidal tin oxide (IV), colloidal having an average particle diameter of about 5 to 50 μm. Antimony (III) oxide, colloidal alumina, colloidal iron (III) oxide and the like can be used, and these can be used in combination of two or more, or as composite fine particles, in addition to single use.
[0031]
(4) As the diluting solvent, polar solvents such as alcohols, ketones, esters, ethers and cellosolve (trade name of VCC: monoalkyl ethers of ethylene glycol) can be preferably used.
[0032]
(5) The coating method is selected from conventional methods such as dipping and spin coating. The curing conditions are about 80 to 130 ° C. × about 1 to 4 hours.
[0033]
A primer layer can be formed between the organic glass substrate and the hard coat film, but it is particularly desirable to use the following primer excellent in impact resistance.
[0034]
As a specific primer, a TPU primer composition in which metal oxide inorganic fine particles are added to a urethane-based thermoplastic elastomer (TPU), and all or a main part of the film-forming polymer is the same as the ester-based thermoplastic elastomer (TPEE) as described above. The TPEE primer composition to which the metal oxide inorganic fine particles are added is used.
[0035]
TPU is composed of a soft segment composed of a long-chain polyol and a polyisocyanate, and a hard segment composed of a short-chain polyol and a polyisocyanate, and is preferably added in the form of an aqueous emulsion (emulsion). .
[0036]
As the metal oxide fine particles, those used for the hard coat described above can be used.
[0037]
TPEE is a multi-block copolymer using polyester as a hard segment and polyether or polyester as a soft segment. The weight ratio of the hard segment to the soft segment is usually the former / the latter = about 30/70 to 10 / 90.
[0038]
Further, the same metal oxide inorganic fine particles as those of the urethane primer are used for adjusting the refractive index.
[0039]
And when dyeing | staining the said organic glass base material etc., as a 1st method, after providing a medium resin coating film on the surfaces, such as an organic glass base material first, it immerses in a dyeing bath and a dye is a medium resin coating film To make a dye medium film. This corresponds to a process of forming a paste (glue) layer in a so-called thread (printing) (a stamping process).
[0040]
The medium resin for forming the medium resin coating film is not particularly limited as long as it is a resin that is soluble (dispersible) with respect to the following dissolving (dispersing) agent. , Saturated ester resin, vinyl butyral resin, acetal resin, vinyl resin, amide resin, cellulose resin (above, thermoplastic resin); urethane resin, fluorine resin, epoxy resin, melamine resin, silicone resin Examples thereof include resins (above, thermosetting resins) and the like, or mixtures thereof, derivative polymers, copolymers, and the like.
[0041]
Of the above resins, thermosetting resins are cured by heating and are difficult to peel off after heating and sublimation. Therefore, it is preferable to use a thermoplastic resin. Of the above thermoplastic medium resins, acrylic thermoplastic resins are desirable because they have excellent dye medium properties and excellent film removal from organic glass substrates. Here, the dye medium property means a property of adsorbing (receiving) the dye in the dyeing bath and transferring it to an organic glass substrate or the like.
[0042]
The concentration of the medium resin in the medium resin coating for forming the medium resin coating film is about 0.01 to 90%, preferably about 0.1 to 70%, and more preferably about 1 to 50%. If the resin concentration is too low, it is difficult to obtain a coating thickness sufficient to adsorb (accept) and transfer the dye. On the other hand, if it is too high, the dye transfer property is lowered and the surface accuracy (leveling property) of the adhered film is lowered, which causes uneven dyeing. Here, the necessary coating thickness is about 0.1 to 10 μm.
[0043]
The dissolving (dispersing) agent for the medium resin in the medium resin coating is not particularly limited as long as it has an SP value of 20 or less, preferably an SP value of 15 or less, as long as it can dissolve or disperse the medium resin. Good. Specifically, alcohols such as methanol (14.8), ethanol (12.8), isopropyl alcohol (11.15), n-butanol (11.1), methyl acetate (9.6), ethyl acetate (9.0), esters such as butyl acetate (8.5), hydrocarbons such as benzene (9.2), toluene (8.9), p-xylene (8.8), acetone (9. 8), ketones such as methyl isopropyl ketone (9.5), methyl propyl ketone (8.9), and the like, and two or more of the above solvents can be used in combination (the SP value is shown in parentheses). .
[0044]
The method for applying the medium resin coating to the organic glass substrate or the like is not particularly limited as long as it can form a uniform film. Specifically, a dipping method, a spin coating method, a brush coating method, Known techniques such as spraying can be used. In particular, the spin coating method can be effectively used because uniform film formation is easy.
[0045]
Usually, before forming on an organic glass substrate or the like, the substrate lens surface is subjected to pretreatment such as degreasing and ultrasonic cleaning using an acid or alkali cleaning solvent. In order to improve the adhesion to the organic glass substrate, a treatment such as plasma etching or alkali etching may be performed. In addition, it is desirable to perform a heat treatment at about 50 to 100 ° C. for about 10 minutes in order to cure or dry the medium resin coating.
[0046]
Further, in order to improve the leveling property of the dissolved or dispersed medium resin coating, it is desirable to add a silicone surfactant or a fluorine surfactant.
[0047]
After the medium resin coating film is formed on the surface (both sides or one side) of an organic glass substrate or the like, a dye medium film is formed by adsorbing (adsorbing / receiving) a dye on the medium resin coating film. As this dye adsorption method, a known technique can be used, and among these, it is desirable to use a dip dyeing method. Specific examples include a carrier dyeing method in which a dye and a carrier agent are contained in a dyeing bath, and a general dyeing method in which a dye and a dispersant are contained. When a water-insoluble dye is used as the dye, the above dyeing bath has a dye dissolving agent (mixed system of water and organic solvent) consisting of an organic solvent having an SP value (solubility parameter) of about 7 to 13 It is desirable to be in a state of being dissolved or partially dissolved. Here, complete dissolution means that the dye in the dyeing bath has not reached the saturation amount, and all the dye is dissolved. Partial dissolution means that there is more than the saturation amount of dye in the dyeing bath. It means a state in which a part of the dye remains without dissolving. In addition, there are ink jet recording methods and the like that have been widespread in recent years, and a plurality of the above methods can be used in combination.
[0048]
As the dye, a water-insoluble dye is desirable because it has good dyeability (transferability to an organic glass substrate) for an organic glass substrate having a high refractive index and can easily obtain a dye having high sublimation properties. As the water-insoluble dye, a general-purpose disperse dye (Disperse Dyes) or an oil-soluble dye (Solvent Dyes) can be preferably used.
[0049]
Disperse dyes include "Sumikaron" manufactured by Sumitomo Chemical; "Diaoelliton", "Dianix", "Samaron", manufactured by Dystar Japan; "Kayalon Polyester" “Nippon Kayaku Co., Ltd.”; “Miketon Polyester” manufactured by Mitsui BASF Dye Co., Ltd., etc. may be used.
[0050]
Oil-soluble dyes are manufactured and sold under the product names such as “Spilit” manufactured by Sumitomo Chemical; “Orient Oil” manufactured by Orient Chemical; “Mitsui SP” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. Things can be mentioned.
[0051]
To the disperse dyes and oil-soluble dyes which are the above water-insoluble dyes, an ultraviolet absorber and a fluorescent whitening agent (one type of water-insoluble sublimation dyes) exhibiting the same sublimation properties as these dyes are added. can do. The ultraviolet absorber and the fluorescent whitening dye are about 0.1 to 50%, preferably about 1 to 20% of the total amount of the water-insoluble dye to which these are added. Dyeing in a dyeing bath containing these UV absorbers and fluorescent brighteners, and heating and sublimation (transfer) of dyes such as substrate lenses as described later, UV absorption and fluorescent whitening simultaneously with dyeing And the like can be imparted to optical elements (eg, glasses). That is, when using glasses, the eyes can be protected from ultraviolet rays, and the fashion function of the glasses can be enhanced.
[0052]
The ultraviolet absorber is not particularly limited as long as it has sublimability, but benzophenone, benzotriazole, cyanoacrylate, salicylate, and the like can be used. As the optical brightener, diaminostilbene disulfonic acid type, imidazole type, coumarin type, triazole type and the like can be used.
[0053]
The adsorption temperature of the dye on the medium resin coating film is not particularly limited as long as the dye can be adsorbed on the medium resin coating film. Specifically, it is about 0 to 100 ° C., preferably about 5 to 85 ° C. ° C, more preferably about 15 to 75 ° C. If the adsorption temperature is too low, agglomeration of the dye occurs, the adsorptivity decreases, and a cooling device is required, which is uneconomical. Conversely, if the adsorption temperature is too high, the organic glass substrate and the medium resin coating film may be damaged by thermal deformation, dissolution, etc., and the organic solvent may bump.
[0054]
As a second method, a dye medium film is formed by providing a dye medium resin containing a dye on the surface of an organic glass substrate or the like. This is a method in which a dye is contained in a dye medium resin, and then the dye medium resin is applied to the surface of an organic glass lens or the like, which is a known technique as a kneading coloring method.
[0055]
As the medium resin for forming the dye medium film, those exemplified in the first method can be used. Furthermore, the concentration of the dye medium resin in the dye medium resin coating, the required coating thickness, the medium resin solubilizer (dispersant), the method of application to organic glass lenses, and the addition of interfacial lubricants can be used. The dyes can also be used in accordance with those described in the first method.
[0056]
When a water-insoluble dye is used as the dye, the dye medium resin has a dye solubilizing agent comprising an organic solvent having an SP value (solubility parameter) of about 7 to 13, preferably about 9 to 11 ( It is desirable to contain a dye that is completely dissolved or partially dissolved in an organic solvent alone or a combined system of water and an organic solvent. Here, complete dissolution means that the dye in the dyeing bath has not reached the saturation amount, and all the dye is dissolved. Partial dissolution means that there is more than the saturation amount of dye in the dyeing bath. It means a state in which a part of the dye remains without dissolving. If the SP value of the dye dissolving agent deviates from the above value, the mutual solubility of the resin, the dye, and the solvent is deteriorated, and the coloring cannot be achieved up to the target concentration, or appearance defects such as dyeing unevenness are caused.
[0057]
The dye dissolving agent is selected in consideration of not affecting the surfaces of the organic glass substrate and the hard coat layer (no surface roughness). In particular,
Benzene (9.15), toluene (8.90), o-xylene (9.00), m-xylene (8.80), p-xylene (8.75), ethylbenzene (8.80), naphthalene ( 9.90), tetralin (9.50), n-propylbenzene (8.65), i-propylbenzene (8,86), mesitylene (8.80), and other aromatic hydrocarbons,
Cyclohexanol (11.40), ethanol (12.7), n-butanol (11.40), i-butanol (10.70), n-propanol (12.10), diacetone alcohol (10.18) , Hydroxyl compounds such as n-heptanol (10.00),
Acetone (10.00), methyl ethyl ketone (9.30), diethyl ketone (8.80), dibutyl ketone (8.10), methyl-n-propyl ketone (8.70), methyl-n-butyl ketone (8. 60), ketones such as methyl-i-amyl ketone (8.50), methyl hexyl ketone (8.45), cyclohexanone (9.90), acetophenone (9.68),
Methylal (8.52), furan (9.09), β-β-dichloroethyl ether (9.80), dioxane (10.00), tetrahydrofuran (9.90), ethyl cellosolve (9.90), etc. Ethers,
These can be used alone, or two or more can be appropriately selected and used (in parentheses indicate SP values).
[0058]
Further, the dye solubilizer contains at least ethers, hydroxyl compounds and / or ketones, so that the solubility of the dye is excellent and the surface of the organic glass substrate or the like is hardly roughened.
[0059]
Then, by heating the dye medium film, the dye is sublimated, and the dye is transferred (transfer-fixed) to the organic glass substrate or the like. This corresponds to a dye fixing step by steaming in so-called silk thread (printing).
[0060]
The method of heating sublimation is not particularly limited, but specifically, wet processing by hot-air circulating furnace, far-infrared furnace, electric furnace, dryer using a drier, etc., immersion in hot water or hot oil bath Etc. Among the above, the hot air circulating furnace has the advantage that there is no temperature unevenness inside the apparatus and the organic glass substrate can be heated uniformly.
[0061]
On the other hand, a colored organic glass having a color density gradient can be easily obtained by performing the following operation during the heat treatment.
[0062]
Uneven heating is performed on the dye medium film infiltrated with or containing the dye dissolved or partially dissolved by the dye dissolving agent. Alternatively, using a hot water bath or a hot water bath, heat treatment is performed so that at least the dye medium film has a temperature gradient or a difference in heating time. By performing such non-uniform heating, it is possible to have a color density gradient corresponding to the cumulative cumulative heating amount. Therefore, in order to obtain a colored organic glass lens having a colored concentration gradient, heating by a far-infrared furnace, an electric furnace, a drier, or a wet process that is easy to locally heat is desirable.
[0063]
Although it does not specifically limit as a cooling method at the time of obtaining the colored organic glass which has a coloring concentration gradient, It is practically suitable to use 40 degrees C or less air. Air cooling can suppress coloring (transfer) due to heat conduction.
[0064]
As the heating sublimation (transfer) temperature, the glass transition temperature of the organic glass substrate, the heat resistant temperature of the hard coat film (including the primer layer) when dyeing the organic glass substrate provided with the hard coat film, and In consideration of the dye sublimation pressure (sublimation temperature).
[0065]
Usually, the temperature is about 60 to 200 ° C, desirably about 70 to 180 ° C, more desirably about 80 to 150 ° C. If the heating sublimation temperature is too low, it is difficult to obtain sufficient colorability. Conversely, if the heating sublimation temperature is too high, the organic glass substrate may be thermally deformed. In this case, if a reduced pressure atmosphere (usually about 10 to 800 hPa) is used, it can be expected that the heat treatment temperature can be relatively lowered and the heat sublimation time can be shortened. Further, an organic glass substrate that is stable against heat (not deformed) can be heated under pressure. At this time, the dye can be transferred to the organic glass substrate at a relatively low temperature.
[0066]
The heating sublimation time varies depending on the dyeability of the organic glass substrate and the like, but is usually about 10 min to 24 h, preferably about 30 min to 6 h. It is necessary to select the organic glass substrate, primer film, or hard coat film (silicone-based cured coating film) that is the object to be dyed in consideration of the heating sublimation temperature and time.
[0067]
In addition, when performing the above-mentioned heat sublimation, a thermoplastic resin is further coated on the surface of the dye medium film as a protective film for the purpose of preventing external scattering of the dye and preventing scratches on the surface of the dye medium film. Also good. The thermoplastic resin for the protective film is not particularly limited as long as it has good heat resistance and solvent resistance and can be dissolved and peeled after forming the protective film. Specifically, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, or the like can be preferably used.
[0068]
The dye medium film and the protective film adhering to the organic glass substrate after the heat sublimation are removed by dissolution and peeling by immersion in an organic solvent such as acetone or water (warm water). This process corresponds to a paste removing process in textile printing. In addition, as an organic solvent which can be used, the organic solvent of SP value 8-11 is used similarly to what was used for the above-mentioned interposition for dyes.
[0069]
In general, it is desirable to form an antireflection film on the hard coat film. The antireflection film is usually formed by forming inorganic fine particles such as metal, metal oxide, and metal fluoride by a dry plating method such as vacuum deposition, sputtering, or ion plating.
[0070]
Specific examples of the inorganic material forming the antireflection film include metal oxides such as silica, titania (IV), tantalum oxide (V), antimony (III) oxide, zirconia, and alumina, and metal fluorides such as magnesium fluoride. Can be mentioned.
[0071]
【The invention's effect】
The organic glass coloring method of the present invention is formed on the surface of an organic glass substrate or the like, after forming a medium coating film, and dyeing by providing a dye medium film with a dyeing bath, as supported in the examples described later, The following effects are achieved.
[0072]
The film thickness of the medium resin coating film, the dye adsorption conditions using a dyeing bath, and further the conditions for sublimation transfer can be adjusted independently and combined easily.
[0073]
For this reason, it is possible to efficiently and easily color a desired color tone and density even with respect to an organic glass substrate having an ultrahigh refractive index to a low refractive index, particularly a non-dyed organic glass substrate. Further, gradation coloring processing, which has been difficult with the conventional heat sublimation dyeing method, can be easily performed. Further, since the hard coat film formed on the surface of the organic glass substrate can be easily colored, it is possible to color to a desired color tone and density without considering discoloration in a subsequent process.
[0074]
[Experimental example]
Examples and comparative examples, which are experimental examples conducted to confirm the effects of the present invention, will be described below. The materials used in each experimental example were prepared as follows.
[0075]
Organic glass substrate
(1) Organic glass substrate A (low refractive substrate: refractive index 1.50)
A polymerization initiator: 3 parts of diisopropyl peroxycarbonate was mixed with 100 parts of diethylene glycol bisallyl carbonate, filtered through a 0.8 μ membrane filter, and the filtrate was poured into a glass mold. Next, the temperature was raised at 40 ° C. for 3 h, 40 to 60 ° C. for 12 h, and 65 to 85 ° C. over 6 h, and finally heated at 85 ° C. for 3 h. An organic glass substrate was obtained by annealing for 2 h at ℃.
[0076]
(2) Organic glass base material B (high refractive base material: a product with a refractive index of 1.67) ... thiourethane organic glass.
[0077]
(3) Organic glass base material C (super high refractive base material: refractive index 1.74 marketed product) ... thioepoxy organic glass.
[0078]
Hard coat liquid
(1) Hard coat liquid a (low refractive liquid: refractive index 1.50):
γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane 100 parts, MeOH 200 parts, 10-2After 1100 parts of N HCl was hydrolyzed at reflux for 2 hours, 1200 parts of methanol silicasol, 7 parts of acetylacetone aluminum, and 0.4 parts of “FC-430” (a fluorine surfactant manufactured by Sumitomo 3M) were added to prepare.
[0079]
(2) Hard coating liquid b (high refractive liquid: refractive index 1.60):
A mixture of 320 parts of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 50 parts of tetraethoxysilane, and 230 parts of MeOH was stirred and homogenized.-2After 60 parts of N HCl was slowly added dropwise, hydrolysis was carried out overnight at room temperature. To this hydrolyzate, 360 parts of titania composite particles, 40 parts of itaconic acid, 20 parts of dicyanamide and 1 part of a leveling agent were added and stirred at room temperature for about 24 hours.
[0080]
(3) Hard coat liquid c (ultra-high refractive liquid: refractive index 1.66):
A mixture of 320 parts of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 50 parts of tetraethoxysilane, and 230 parts of MeOH was stirred and homogenized.-2After 60 parts of N HCl was slowly added dropwise, hydrolysis was carried out overnight at room temperature. To this hydrolyzate, 700 parts of titania composite particles, 40 parts of itaconic acid, 20 parts of dicyanamide and 1 part of a leveling agent were added, and the mixture was stirred at room temperature for about 24 hours.
[0081]
Medium resin paint
After 9 parts of a commercially available acrylic resin “Dianal BR-80” was dissolved in 21 parts of diacetone alcohol, 30 parts of methyl ethyl ketone (MEK) and 0.01 part of “SILWET L-7001” as a leveling agent were mixed and uniformly Stir until prepared.
[0082]
Dye (containing) medium resin paint
(1) Dye (containing) medium resin paint α (using colored dye)
After adding 6 parts of “Sumikaron Blue E-RPD”, 4 parts of “Sumikaron Red E-RPD” and 2 parts of “Sumikaron Yellow E-RPD”, 12 parts of methyl ketone and 12 parts of dioxane are added and stirred for about 10 minutes. Filtration was performed with a 3 μ filter to prepare a water-insoluble paint solution. Separately, a resin solution in which 3.2 parts of a commercially available acrylic resin “Dianal BR-80” was dissolved in 12.8 parts of toluene was prepared, and “SILWET L- 7001 "was mixed with 0.01 part and stirred until uniform.
[0083]
(2) Dye (containing) medium resin paint β (using UV absorbing dye)
Add 24.4 parts of methyl ketone and 14.39 parts of dioxane to 2 parts of UV absorber “Ubinal D-50”, stir and dissolve for about 10 minutes, filter through a 3μ filter, and dissolve the water-insoluble paint solution. Prepared. Separately, a resin solution prepared by dissolving 3.84 parts of a commercially available acrylic resin “Dianal BR-80” in 15.36 parts of toluene was prepared, and “SILWET” was used as a solution for the above UV absorber and a leveling agent. L-7001 "0.01 parts was mixed and stirred until uniform.
[0084]
(3) Dye (containing) medium resin paint γ (polymer polymer base: used in comparative examples)
Add 6 parts of polyvinyl alcohol # 2000 (molecular weight of about 2000) to 100 parts of pure water, stir until uniform, then 3 parts of “Sumikaron Blue E-RPD”, “Sumikaron Red E-RPD” 2 1 part of “Sumikaron Yellow E-RPD” was added and stirred until uniform.
[0085]
Protective coating
It was prepared by adding 85 parts of pure water to 15 parts of polyvinyl alcohol (degree of polymerization: about 2,000) and stirring until uniform.
[0086]
Dyeing bath
(1) Dyeing bath I (containing dye dissolving agent, using colored dye)
1000 parts of water, 1 part of “Sumikaron Blue E-RPD”, 0.5 part of “Sumikaron Red E-RPD”, 0.5 part of “Sumikaron Yellow E-RPD”, “Isopropyl Alcohol” 25 as a dye dissolving agent In addition, 3 parts of “Lebenol V-700” as a surfactant and 25 parts of benzyl alcohol as a carrier agent were added and stirred, and then heated to 60 ° C. to prepare.
[0087]
(2) Dyeing bath II (containing dye dissolving agent, using UV absorbing dye)
1000 parts of water, 2 parts of UV absorber “Ubinal D-50”, 3 parts of “Lebenol V-700” as surfactant, 25 parts of “isopropyl alcohol” as dye solubilizer, and 25 parts of benzyl alcohol as carrier agent The mixture was stirred and then heated to 60 ° C. to prepare.
[0088]
(3) Dyeing bath III (no dye dissolving agent, using colored dye)
1000 parts of water, 2 parts of “Sumicaron Blue E-RPD”, 1 part of “Sumikaron Red E-RPD”, 1 part of “Sumicaron Yellow E-RPD”, and “Levenol V-700” 3 as a surfactant After stirring, the mixture was stirred and heated to 90 ° C.
[0089]
(4) Dyeing bath IV (no dye dissolving agent, UV absorbing dye used)
To 1000 parts of water, 2 parts of an ultraviolet absorber “Ubinal D-50” and 3 parts of “Lebenol V-700” as a surfactant were added, stirred and heated to 90 ° C.
[0090]
<Example 1>
The organic glass substrate A (low refractive substrate: lens) is wiped with a cloth soaked in ethyl alcohol, and the concave surface of the lens is spin-coated (step 1: 1000 rpm × 5 sec, step 2: 2000 rpm × 5 s). The medium resin coating was applied and heat treatment was performed at 100 ° C. for 5 minutes in an air oven. Thereafter, the medium resin coating was similarly applied to the convex surface, followed by heat treatment to form a medium resin coating film (coating thickness 0.15 μm) on the glass substrate.
[0091]
Next, it is immersed in dyeing bath I (containing a dye solubilizing agent and using a colored dye) for 10 minutes to adsorb the dye onto the medium resin coating film to form a dye medium film, and when the medium resin coating film is formed on the glass substrate after immersion. A protective film was applied under the same conditions.
[0092]
Then, after heating at 130 ° C. × 100 min in an air oven, it is immersed in warm water (about 60 ° C.) for 2 min and then in acetone for 1 min to remove the dye medium film and the protective film, and the colored organic glass substrate Got.
[0093]
The colored organic glass substrate was immersed in a 40 ° C. sodium hydroxide aqueous solution (concentration: 10%), washed with pure water, and drained.
[0094]
Then, it was immersed in the hard coat liquid a (low refractive liquid) and pulled up at 105 mm / min to obtain a temporary curing at 95 ° C. for 20 min. Thereafter, curing was performed at 100 ° C. for 2 hours to obtain a colored organic glass hard coat processed product.
[0095]
<Example 2>
Using organic glass base material A (low refractive base material), dyeing bath II (containing dye dissolving agent, using UV absorbing dye), and hard coat liquid a (low refractive liquid), colored organic in accordance with the method of Example 1 A glass hard coat processed product was obtained.
[0096]
<Example 3>
Colored organic glass according to the method of Example 1 using organic glass substrate B (highly refractive substrate), dyeing bath I (containing dye dissolving agent, using colored dye), and hard coat liquid b (highly refractive liquid) A hard coat processed product was obtained.
[0097]
<Example 4>
Using organic glass base material B (highly refractive base material), dyeing bath II (containing a dye solubilizer, using an ultraviolet absorbing dye), and hard coat liquid b (highly refractive liquid), a colored organic material is prepared according to the method of Example 1. A glass hard coat processed product was obtained.
[0098]
<Example 5>
Colored in accordance with the method of Example 1 using an organic glass substrate C (ultra-high refraction substrate), a dyeing bath I (containing a dye dissolving agent, using a colored dye), and a hard coat liquid c (ultra-high refraction liquid). An organic glass hard coat processed product was obtained.
[0099]
<Example 6>
An organic glass substrate A (low refractive substrate: lens) is immersed in a 40 ° C. aqueous sodium hydroxide solution (concentration: 10%), washed with pure water, drained, and then hard coat solution a (low refractive) The film was dipped in a liquid), pulled up at 105 mm / min, and pre-cured at 95 ° C. for 20 min. Thereafter, curing was performed at 100 ° C. for 2 hours to obtain a glass hard coat processed product.
[0100]
A medium resin coating film is formed on the processed glass hard coat product in accordance with the method of Example 1, and the medium resin coating film is soaked in dye bath I (containing a dye dissolving agent and using a colored dye) for 10 minutes to adsorb the dye onto the medium resin coating film Thus, a dye medium film was formed, and a protective film was formed on the glass substrate after immersion under the same conditions as those for forming the medium resin coating film.
[0101]
Then, after sublimation transfer was performed by heating at 130 ° C. for 100 minutes in an air oven, the dye medium film and the protective film were removed by immersing in warm water (about 60 ° C.) for 2 minutes and then in acetone for 1 minute. After removal, an organic glass hard coat processed product was obtained.
[0102]
<Example 7>
Using organic glass base material A (low refractive base material), dyeing bath II (containing a dye dissolving agent, using UV absorbing dye), and hard coat liquid a (low refractive liquid), a colored organic material is prepared according to the method of Example 6. A glass hard coat processed product was obtained.
[0103]
<Example 8>
Colored organic glass according to the method of Example 6 using organic glass base material B (highly refractive base material), dyeing bath I (containing dye dissolving agent, using colored dye), and hard coat liquid b (highly refractive liquid) A hard coat processed product was obtained.
[0104]
<Example 9>
Using organic glass base material B (highly refractive base material), dyeing bath II (containing a dye dissolving agent, using an ultraviolet absorbing dye), and hard coat liquid b (highly refractive liquid), a colored organic material is prepared according to the method of Example 6. A glass hard coat processed product was obtained.
[0105]
<Example 10>
Colored in accordance with the method of Example 6 using an organic glass substrate C (ultra-high refraction substrate), a dyeing bath I (containing a dye dissolving agent, using a colored dye), and a hard coat liquid c (ultra-high refraction liquid). An organic glass hard coat processed product was obtained.
[0106]
<Example 11>
The organic glass substrate A (low refractive substrate) is wiped with a cloth soaked in ethyl alcohol, and a dye (by a spin coating method (step 1: 300 rpm × 15 s, step 2: 1000 rpm × 15 s) is applied to the convex surface of the lens. Containing) Medium resin coating α (using colored dye) was applied and air-dried to form a dye medium film.
[0107]
Thereafter, formation of a protective film, heat treatment of the organic glass substrate, removal of the dye medium film and the protective film by immersion in warm water (about 60 ° C.) for 2 minutes and then in acetone for 1 minute, hard coat processing (hard coat liquid a (Using a low refractive liquid)) to obtain a colored organic glass hard coat processed product. Each treatment method and treatment conditions were the same as in Example 1, but in this example, the heat treatment time of the organic glass substrate in the air oven was 30 minutes.
[0108]
<Example 12>
Colored organic glass hard according to the method of Example 11 using organic glass substrate B (high refractive substrate), hard coat liquid b (high refractive liquid), dye (containing) medium resin paint α (using colored dye) A coated product was obtained.
[0109]
<Example 13>
Colored according to the method of Example 11 using organic glass substrate C (ultra-high refraction substrate), hard coat liquid c (ultra-high refraction liquid), dye (containing) medium resin paint α (using colored dye) An organic glass hard coat processed product was obtained. However, in this example, the heat treatment time of the organic glass substrate by the air oven was 60 min.
[0110]
<Example 14>
The organic glass substrate A (low refractive substrate) (lens) was hard coated in the same manner as in Example 6 using the hard coating solution a (low refractive solution).
[0111]
In accordance with the method of Example 11, a dye-containing medium resin paint α (using a colored dye) is formed on the processed glass hard coat product, and a protective film is formed. The glass substrate was heat-treated, and further immersed in warm water (about 60 ° C.) for 2 minutes and then in acetone for 1 minute to remove the dye medium film and the protective film to obtain an organic glass hard coat processed product.
[0112]
<Example 15>
Colored organic glass according to the method of Example 11 using organic glass substrate A (low refractive substrate), hard coat liquid a (low refractive liquid), dye (containing) medium resin coating β (using ultraviolet absorbing dye) A hard coat processed product was obtained.
[0113]
<Example 16>
A dye medium film and a protective film were formed according to the method of Example 11 using an organic glass substrate B (highly refractive substrate) and a dye (containing) medium resin paint α (using a colored dye).
[0114]
Thereafter, the organic glass substrate was fixed, and heated by blowing hot air onto the lens with a heating gun from a distance of about 10 cm above the convex surface. At this time, the heating gun was moved downward while swinging up and down, and the portion not exposed to hot air was cooled by applying air at room temperature (23 ° C.). This operation was repeated for 3 minutes, then immersed in warm water (about 60 ° C.) for 2 minutes and then in acetone for 1 minute to remove the dye medium film and the protective film to obtain a colored organic glass substrate.
[0115]
A hard coat liquid b (high refractive liquid) was applied to the colored organic glass substrate in accordance with the method of Example 1 to obtain a colored organic glass hard coat processed product.
[0116]
<Example 17>
Colored according to the method of Example 16 using organic glass substrate C (ultra-high refraction substrate), hard coat liquid c (ultra-high refraction liquid), dye (containing) medium resin paint α (using colored dye) An organic glass hard coat processed product was obtained. However, in this example, the above heating / cooling treatment was repeated for 5 minutes.
[0117]
<Example 18>
A colored organic glass hard coat processed product was obtained under the same conditions as in Example 1 except that Dyeing Bath III (no dye solubilizer, colored dye used) was used.
[0118]
<Example 19>
Using organic glass substrate A (low refractive substrate), dyeing bath IV (no dye solubilizer, using UV-absorbing dye), hard coat liquid a (low refractive liquid), colored organic color according to the method of Example 18 A glass hard coat processed product was obtained.
[0119]
<Example 20>
Colored organic glass according to the method of Example 18 using organic glass base material B (highly refractive base material), dyeing bath III (no dye dissolving agent, using colored dye), and hard coat liquid b (highly refractive liquid) A hard coat processed product was obtained.
[0120]
<Example 21>
Using organic glass base material B (high refractive index base material), dyeing bath IV (no dye solubilizer, using UV-absorbing dye), and hard coat liquid b (high refractive index liquid), colored organic in accordance with the method of Example 18 A glass hard coat processed product was obtained.
[0121]
<Example 22>
Colored according to the method of Example 18 using organic glass substrate C (ultra-high refraction substrate), dyeing bath III (no dye dissolving agent, using colored dye), and hard coat solution c (ultra-high refraction solution) An organic glass hard coat processed product was obtained. However, the immersion time in the dyeing bath was 30 min.
[0122]
<Example 23>
A colored organic glass hard coat processed product was obtained under the same conditions as in Example 6, except that Dyeing Bath III (no dye solubilizer, colored dye used) was used.
[0123]
<Example 24>
Using organic glass substrate A (low refractive substrate), dyeing bath IV (no dye solubilizer, using UV absorbing dye), and hard coat solution a (low refractive solution), colored organic in accordance with the method of Example 23 A glass hard coat processed product was obtained.
[0124]
<Example 25>
Colored organic glass according to the method of Example 23 using organic glass substrate B (highly refractive substrate), dyeing bath III (no dye dissolving agent, using colored dye), and hard coat solution b (highly refractive solution) A hard coat processed product was obtained.
[0125]
<Example 26>
In accordance with the method of Example 23, a colored organic material was prepared using an organic glass substrate B (highly refractive substrate), a dyeing bath IV (no dye dissolving agent, using an ultraviolet absorbing dye), and a hard coat solution b (highly refractive solution). A glass hard coat processed product was obtained.
[0126]
<Example 27>
Colored in accordance with the method of Example 23 using organic glass substrate C (ultra-high refraction substrate), dyeing bath III (no dye dissolving agent, using colored dye), and hard coat solution c (ultra-high refraction solution) An organic glass hard coat processed product was obtained. However, the immersion time in the dyeing bath was 30 min.
[0127]
<Comparative Example 1>
The organic glass substrate A (low refractive substrate) is wiped off with a cloth soaked in ethyl alcohol, and the concave surface of the lens is spin-coated (step 1: 300 rpm × 15 sec, step 2: 1000 rpm × 15 sec) to obtain a dye ( Contained) Medium resin coating γ (polymer polymer base) was applied, and after heat treatment at 100 ° C. for 5 minutes in an air oven, the convex surface was similarly applied to form a dye medium film.
[0128]
Thereafter, the organic glass substrate was heated in an air oven at 150 ° C. for 30 minutes and then immersed in running water for 15 minutes, but the medium film could not be peeled off. Got. The media film containing most of the dye peeled off and was slightly colored.
[0129]
Then, hard coat processing was performed using the hard coat liquid a (low refractive liquid) according to the method of Example 23, and a colored organic glass hard coat processed product was obtained.
[0130]
<Comparative Example 2>
According to the method of Comparative Example 1, using an organic glass substrate C (ultra-high refraction substrate), a hard coat liquid c (ultra-high refraction liquid), and a dye (containing) medium resin paint γ (polymer polymer base). A colored organic glass hard coat processed product was obtained.
[0131]
<Comparative Example 3>
An organic glass substrate A (low refractive substrate) was used.
[0132]
First, 6 parts of polyvinyl alcohol # 2000 (molecular weight of about 2000) was added to 100 parts of pure water, and the mixture was stirred until it became uniform to prepare a dye medium resin coating material.
[0133]
Separately, add 100 parts of water to 3 parts of “Sumikaron Blue E-RPD”, 2 parts of “Sumikaron Red E-RPD”, and 1 part of “Sumikaron Yellow E-RPD”, and stir until uniform. A dyeing solution for coating was prepared.
[0134]
According to the method of Comparative Example 1, a dye medium film was formed on both surfaces of the glass substrate (however, the heat treatment time in an air oven was 15 min). Furthermore, the coating dye solution prepared above was applied to both surfaces by the same spin coat method (the heat treatment time in the air oven was 5 min). However, most of the staining solution was scattered in Step 2, and the slightly remaining staining solution was applied unevenly on the dye medium film.
[0135]
Then, heat treatment was performed in the same manner as in Comparative Example 1, but the medium film could not be peeled off and was scraped off to obtain a colored organic glass substrate. The medium film containing most of the dyes peeled off, was hardly colored, and was impossible as a product.
[0136]
<Comparative example 4>
A colored organic glass lens was obtained according to the method of Comparative Example 3 using the organic glass substrate C (ultra-high refraction substrate) and the hard coat solution c (ultra-high refraction solution).
[0137]
<Comparative Example 5>
The organic glass substrate B (high refractive substrate) was wiped with a cloth soaked with methyl alcohol and immersed in a dye bath III (no dye dissolving agent, using colored dye) for 10 minutes to obtain a dyed organic glass substrate.
[0138]
And according to the method of Example 1, the hard-coat process was given using the hard-coat liquid b (high refractive liquid), and the colored organic glass hard-coat processed product was obtained.
[0139]
<Comparative Example 6>
According to the method of Comparative Example 5, using an organic glass substrate C (ultra-high refraction substrate), hard coat liquid c (ultra-high refraction liquid), and dyeing bath III (no dye dissolving agent, using colored dye). A colored organic glass hard coat processed product was obtained. However, the immersion time of the organic glass substrate in the dyeing bath was 60 min.
[0140]
The transmittances of the colored organic glass substrates and the like obtained in the above experimental examples were each measured using “Photosensitivity transmittance meter: CORE STS-3” manufactured by Fuji Photoelectric Industry Co., Ltd. The surface of the lens after dyeing was once wiped with alcohol to remove moisture, and the luminous transmittance at the center of the lens was measured.
[0141]
The results are shown in Tables 1, 2, 3, and 4. About each Example, the transmittance | permeability after a medium film | membrane heat | fever peeling and the transmittance | permeability after hard-coat formation were each measured suitably. Similarly, in each comparative example, the transmittance after dyeing (after treatment) and the transmittance after forming the hard coat were measured as appropriate.
[0142]
[Table 1]
Figure 0004386568
[0143]
[Table 2]
Figure 0004386568
[0144]
[Table 3]
Figure 0004386568
[0145]
[Table 4]
Figure 0004386568
[0146]
As can be seen from Tables 1 and 2, Examples 18 to 27 substantially correspond to Examples 1 to 10 respectively, and only the dyeing bath is different. Examples 11-17 are other aspects other than the above.
[0147]
From Tables 1, 2, 3 and 4, it can be seen that Examples using the organic glass coloring method of the present invention can be sufficiently dyed as products. In particular, it can be seen that the dyed products obtained by the dyeing methods of Examples 1 to 17 generally have lower transmittance than the dyed products obtained in Examples 18 to 27. That is, it can be seen that this is a desirable mode with better dyeability.
[0148]
On the other hand, Comparative Examples 1 to 4 were inferior in dyeability because they could not be separated due to dissolution of the dye medium film. Further, in Comparative Example 5, compared with the corresponding Examples 3 and 4, the difference in the luminous transmittance after the hard coating is greatly increased as compared with that before the hard coating. I understand that it is intense. Further, it can be seen that Comparative Example 6 was hardly colored because the value of the luminous transmittance before the hard coat was larger than that of the corresponding Example 5.
[0149]
In addition, in order to clarify the correspondence between each of the above embodiments and each claim, an example-claim correspondence table is attached as a reference below.
[0150]
[Table 5]
Figure 0004386568

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic process diagram showing an organic glass coloring method of the present invention.

Claims (12)

有機ガラス基材に染料媒体膜を介して昇華移染により染色を行って有機ガラスの着色をする方法において、
(1) 有機ガラス基材の表面に、SP値15以下の有機溶媒に溶解可能な熱可塑性樹脂(水溶性樹脂を除く。)で媒体樹脂塗膜を形成した後、染色浴に浸漬して前記媒体樹脂塗膜に染料吸着をさせて前記染料媒体膜を形成する染料媒体膜形成工程、
(2) 加熱して前記染料媒体膜中の染料を有機ガラス基材に転写(昇華移染)させる染料移染工程、
(3) 前記染料媒体膜をSP値8〜11の有機溶媒で溶解して脱膜させる染料媒体膜除去工程、
の各工程を順次経て着色有機ガラスを得ることを特徴とする有機ガラスの着色方法。
A method for coloring an organic glass I rows stained by sublimation dye transfer through the dye medium film to the organic glass substrate,
(1) A medium resin coating film is formed on a surface of an organic glass substrate with a thermoplastic resin (excluding a water-soluble resin) that can be dissolved in an organic solvent having an SP value of 15 or less , and then immersed in a dyeing bath. dye medium film forming step of forming the dye medium film is not a dye adsorbed on the medium resin film,
(2) heating the transferred organic glass substrate a dye of the dye medium film (sublimation dye transfer) are to dye migration process,
(3) a dye medium film removing step of dissolving the dye medium film with an organic solvent having an SP value of 8 to 11 to remove the film;
A method for coloring an organic glass, wherein a colored organic glass is obtained through each of the steps.
前記染色浴が、水及び有機溶剤からなる染料溶解剤にて染料を一部若しくは完全溶解させたものであることを特徴とする請求項1記載の有機ガラスの着色方法2. The method for coloring an organic glass according to claim 1 , wherein the dyeing bath is obtained by partially or completely dissolving a dye with a dye dissolving agent comprising water and an organic solvent. 有機ガラス基材に染料媒体膜を介して昇華移染により染色を行って有機ガラスの着色をする方法において、
(1) 有機ガラス基材の表面に、染料を含有するSP値15以下の有機溶媒に溶解可能な熱可塑性樹脂(水溶性樹脂を除く。)で前記染料媒体膜を形成する染料媒体膜形成工程、
(2) 加熱して前記染料媒体膜中の染料を有機ガラス基材に転写(昇華移染)させる染料移染工程、
(3) 前記染料媒体膜をSP値8〜11の有機溶媒で溶解して脱膜させる染料媒体膜除去工程、
の各工程を順次経て着色有機ガラスを得ることを特徴とする有機ガラスの着色方法。
A method for coloring an organic glass I rows stained by sublimation dye transfer through the dye medium film to the organic glass substrate,
(1) A dye medium film forming step of forming the dye medium film on a surface of an organic glass substrate with a thermoplastic resin (excluding a water-soluble resin) that is soluble in an organic solvent containing a dye and having an SP value of 15 or less. ,
(2) heating the transferred organic glass substrate a dye of the dye medium film (sublimation dye transfer) are to dye migration process,
(3) a dye medium film removing step of dissolving the dye medium film with an organic solvent having an SP value of 8 to 11 to remove the film;
A method for coloring an organic glass, wherein a colored organic glass is obtained through each of the steps.
前記染料媒体膜を形成する前記熱可塑性樹脂が、水及び有機溶剤からなる又は有機溶剤のみからなる染料溶解剤にて一部若しくは完全溶解された染料を含有することを特徴とする請求項3記載の有機ガラスの着色方法。 The thermoplastic resin forming the dye medium film, water and an organic solvent or claim 3, wherein the containing part or completely dissolved dye in a dye dissolving agent consisting only of an organic solvent Organic glass coloring method. 前記染料溶解剤がSP値〜13の有機溶媒を必須成分として含むことを特徴とする請求項2又は4記載の有機ガラスの着色方法。5. The organic glass coloring method according to claim 2, wherein the dye solubilizer contains an organic solvent having an SP value of 7 to 13 as an essential component. 前記染料を非水溶性染料とすることを特徴とする請求項1又は3記載の有機ガラスの着色方法。4. The organic glass coloring method according to claim 1, wherein the dye is a water-insoluble dye. 前記染料媒体膜を形成する前記熱可塑性樹脂がアクリル系熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項1又は3記載の有機ガラスの着色方法。The organic glass coloring method according to claim 1 or 3, wherein the thermoplastic resin forming the dye medium film is an acrylic thermoplastic resin. 前記染料移染工程において、加熱処理の温度及び/又は時間に勾配を持たせ、かつ必要により部分的に冷却を行うことにより、グラデーション染色を行うことを特徴とする請求項1又は3記載の有機ガラスの着色方法。The organic dye according to claim 1 or 3 , wherein in the dye transfer step, gradation dyeing is performed by giving a gradient to the temperature and / or time of the heat treatment and, if necessary, partially cooling. Glass coloring method. 請求項1、3又は8記載の方法で着色されていることを特徴とする光学要素。An optical element colored by the method of claim 1, 3 or 8 . 請求項9記載の光学要素表面に、さらにプライマー層を介して、又は介さずにハードコート膜が積層されてなることを特徴とする光学要素。An optical element comprising a surface of the optical element according to claim 9 further laminated with a hard coat film with or without a primer layer. 前記ハードコート膜がシリコーン系硬化塗膜であることを特徴とする請求項10記載の光学要素The optical element according to claim 10, wherein the hard coat film is a silicone-based cured coating film. 前記ハードコート膜に、さらに無機反射防止膜が積層されてなることを特徴とする請求項10又は11記載の光学要素。The optical element according to claim 10 or 11 , wherein an inorganic antireflection film is further laminated on the hard coat film .
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