JPH01257819A - 眼鏡用プラスチックレンズの染色方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、眼鏡用プラスチックレンズの染色方法の改良
技術に関する。

（従来の技術および発明が解決しようとする課題）近年
眼鏡用レンズは、ガラス製からグラスチック製へ変わり
つつある。その主な理由のひとつとしてプラスチックレ
ンズは、ガラスレンズに比べて着色が容易なことがあげ
られる。眼鏡用プラスチックレンズの着色は、原料モノ
マーへ染顔料を添加して行うことも可能であるが、この
方法は多種類の着色要求への対処が難いことと、肉厚部
分は色が濃く肉薄部分は色が薄くなることから特殊品に
限られ、肉厚が不均一な一般の矯正用眼鏡レンズなどに
は適用されていない。そのため眼鏡用プラスチックレン
ズの着色は、通常は均一着色が可能で多色化への対処が
容易な染色法によって行われているが、プラスチックは
一般的に有機溶剤に触れると、溶解や膨潤のために変形
したり表面にクレーズを生じたりし易いので、水性染浴
が用いられている。しかし水性染浴による染色では染色
がレンズの極く表面にしか行われないために色か薄く、
ハードコート処理工程や洗浄工程などで色抜けが生じる
という欠点があった。これを防ぐために染色時間を長く
したり、あるいは染色温度を高くしたりすることが行わ
れているが、前者は生産性がおちるうえに効果も顕著で
なく、後者は耐熱温度の高いレンズの場合は高温を必要
とし、水の沸点以上でなければ効果が得られないという
問題点を有していた。

したがって本発明の目的は、眼鏡用プラスチックレンズ
を水性染浴を用いて染色にするにあたり、１００　℃以
下の低温での短時間染色でも濃く染色し、ハードコート
処理工程や洗浄工程などで色抜けが実用上問題とならな
い染色方法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は、上記目的で鋭意検討した結果本発明をな
すに至った。すなわち本発明は、眼鏡用プラスチックレ
ンズを水性染浴を用いて染色するにあたり、該レンズに
用いられる樹脂材料に親和性を有し、かつ水に可溶な有
機物質を水性染浴に添加することを特徴とする眼鏡用プ
ラスチックレンズの改良された染色方法である。

（作用） 本発明において水性染浴に添加される有機物質は、深部
染色を可能ならしむるものであって、眼鏡用レンズに用
いられる樹脂材料に親和性を有することが必要である。

ここでいう樹脂材料に対する親和性とは、その樹脂材料
を溶解または膨潤することを意味するものである。眼鏡
用プラスチックレンズは一般に耐熱性を向上させるなめ
に架橋結合を導入してあり、そのために有機溶剤には溶
解も膨潤もしないものがあるが、その場合は架橋結合を
除いたものについて判定するものとする。

例えば多官能性モノマーの共重合によって架橋結合を導
入した場合は、多官能性モノマーを除いた一官能性モツ
マーのみの重合体に対して、高分子鎖間の反応によって
架橋結合を導入した場合は、その反応を行う前の状態の
ものに対して、溶解性または膨潤性を有ずれは、架橋結
合を有する樹脂材料に対して親和性を有するものとみな
すものとする。また有機物質に要求されるもうひとつの
特性である水への可溶性とは、染色温度における水への
溶解度が、水１００ｇに対して０．２ｇ以上、好ましく
は０．３ｇ以上であることを意味する。

染色温度における水への溶解度が０．２ｇ未満であると
染色性改良効果が乏しい。本発明でいう有機物質の水性
染浴に対する添加量は、水性染浴１００重量部に対して
０．２〜２０重量部、好ましくは０．３〜１０重量部の
範囲である。添加量が０．２重量部未満であると染色性
改良効果が乏しく、２０重量部を越えると眼鏡用プラス
チックレンズが膨潤して変形したり、クレーズを生じた
りすることかあるので好ましくない。なお本発明でいう
有機物質は、水性染洛中へ全量溶解していることが必要
である。もし溶解せずに液滴などの状態で水性染洛中に
存在していると、染色品に染色むらが生ずることがあり
好ましくない。

以上に説明した有機物質の例としては、フェノール、ク
レゾールなどのフェノール類、ジオキサン、テトラヒド
ロフラン、メチルセロソルブなどのエーテル類、酢酸ブ
チル、酢酸アミル、酪酸エチルなどのエステル類、シク
ロヘキサノン、アセチルアセトンなどのケトン類、ベン
ジルアルコール、アミルアルコール、ヘプチルアルコー
ルなどのアルコール類等をあげることができ、フェノー
ル類、アルコール類が好ましく、フェノールが最も好ま
しい。上記有機物質は２種類以上併用して使用しても差
しつかえな゛い。

本発明でいう水性染浴は、眼鏡用プラスチックレンズ染
色用染料を水に溶かしたもので特に制限はない。また染
料濃度に関しても特に制限はないか、通常染料の添加量
は０，０５〜１０重量％である。

本発明の染色温度は通常４０〜１００°Ｃ１好ましくは
５０〜９５℃で行なわわ、眼鏡用プラスチックレンズに
用いられる樹脂材料のＡＳＴＭＤ−６４８によって測定
した熱変形温度が１００°Ｃを超えるものであっても良
好な染色性を得ることができる。本発明でいう有機物質
は染色工程での蒸発を防止するうえから、上記染色温度
より高い沸点を有するものが好ましい。

本発明の眼鏡用プラスチックレンズに用いられる樹脂材
料としては前記熱変形温度が１００″Ｃ未満のものある
いは１００℃以上のものなど種々のものが使用できるが
、熱変形温度か１００°Ｃ以上のものを使用する場合に
好ましい結果か得られ、さらにモノマー混合物総量に対
して〔Ａ〕トリブロモフェニルメタクリレート４０〜７
０重量％、〔Ｂ〕スチレン１０〜５０重量％、〔Ｃ〕一
般式ＣＩ）で表わされる化合物の少なくとも一種類５〜
３０重量％および［Ａ）、〔Ｂ〕、（Ｃ）と共重合可能
な他の不飽和ビニル化合物〔Ｄ〕０〜２０重量％を含む
混合物を重合して得られるアツベ数が少なくとも３３、
屈折率か少なくとも１．５８であるレンズ用樹脂材料 ＲＲ Ｈ２Ｃ＝ＣＣ０４ＣＨｚ　　ＣＨ２ｏ＋、ｃ　Ｃ＝ＣＨ
２ＣＩ’１〔式中Ｒは水素またはメチル基を表し、ｎは
１〜２３の整数である。〕 を使用する場合により好ましい結果が得られる。

前記レンズ用樹脂材料は、高い屈折率と低い分散を有し
かつ透明性、耐衝撃性、そして耐熱性に優れるために、
眼鏡用プラスチックレンズ材料として優れたものである
。トリブロモフェニルメタクリレート〔Ａ〕の臭素原子
によるフェニル基の置換位置に関しては特に制限はない
が、入手の容易な２，４．６−）リブロモフェニルメタ
クリレートが有利である。トリブロモフェニルメタクリ
レートの含有量は４０〜７０１量％、好ましくは４５〜
６５重量％である。トリブロモフェニルメタクリレート
は該グラスチックの屈折率、硬度、耐熱性などを改善す
るものであるが、含有量が７０重厘％を超えると該モノ
マー混合物への溶解性か悪くなり、耐衝撃性や耐熱性も
低下する。一方含有量か４０重量％未満であると屈折率
に対する分散が大きくなり、耐熱性も低下する。スチレ
ン［Ｂ］の含有量は１０〜５０重量％、好ましくは１．
５〜４０重量％である。スチレンの含有量が１０重量％
未満であると、モノマー混合物におけるトリブロモフェ
ニルメタクリレートの溶解のために加温が必要となり、
そのなめに作業性が悪くなったり眼鏡用プラスチックレ
ンズに重合歪が生じたりし易くなる。スチレンの含有量
が５０重量％を超えると、耐熱性か低下し分散が大きく
なりまた染色性も悪くなる。一般式ＣＩ）で表わされる
化合物〔Ｃ〕の含有量は５〜３０重量％、好ましくは１
０〜２５重量％である。本化合物の含有量が５重量％未
満では眼鏡用プラスチックレンズの耐衝撃性か不十分で
あり、３０重量％を超えると耐熱性が低下し、注型成形
性も悪化する。一般式〔Ｉ〕におけるｎはポリエチレン
グリコール残基の平均重合度を表わすものである。従っ
てポリエチレングリコール残基の平均重合度が規定の範
囲にあれば、一部その範囲をはずれるものが含まれてい
てもかまわない。一般式ＣＩ）で表わされる化合物の例
としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール
、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール
、平均重合度９，１４および２３のポリエチレングリコ
ールのジアクリレートおよびジメタクリレートをあげる
ことができる。本発明で必要に応じて用いることのでき
る前記ＣＡＢ、ＣＢ’ｌ、（Ｃ）と共重合可能なその他
の不飽和化合物ＣＤ）の具体例としては、たとえばメチ
ルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタ
クリレート、ベンジルメタクリレート、γ−メタクリロ
キシグロピルトリメトキシシラン、２−ヒドロキシエチ
ルメタクリレートなどのメタクリル酸エステル類、メチ
ルアクリレート、エチルアクリレート、グロビルアクリ
レート、ブチルアクリレートなどのアクリル酸エステル
類、ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレートなどを
あげることができるが、これらに限定されるものではな
い。以上説明したモノマー混合物には鋳型の中で重合硬
化することによって眼鏡用プラスチックレンズに成形す
ることかできる。重合硬化はラジカル重合開始剤によっ
て行う方法、紫外線照射による方法など任意の方法で行
うことができる。

なお必要に応じて上記モノマー混合物には、離型剤、安
定剤、紫外線吸収剤などを加えることができる。上記成
形された眼鏡用プラスチックレンズは、耐熱性に優れＡ
ＳＴＭＤ−６４８の方法で測定した熱変形温度が１００
℃を超えるために、従来の水性染浴において常圧下では
染色し難い問題点を有していたが、本発明の染色方法に
より１００°Ｃ以下の染色温度で短時間で濃く染色でき
、色抜けも実用上問題とならない。

（実施例） 以下実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが、
本発明はこれら実施例によって何ら制限されるものでは
ない。

実施例１〜９ ２．４．６−トリブロモフェニルメタクリレート４フ重
量部、スチレン３６重量部、２−しドロキシエチルメタ
クリレート１０重量部、ポリエチレングリコールジメタ
クリレート（ポリエチレングリコール残基の平均重合度
は２３）６重量部およびエチレングリコールジメタクリ
レート１重量部よりなる混合モノマーに、過酸化ラウロ
イル０．１重量部を溶解混合し、２枚の平板ガラスの間
にポリ塩化ビニル製ガスゲットをはさんで組立てたガラ
スセルに注入した。これを８０℃で２時間ついで１３０
°Ｃで２時間加熱して重合を行い、板厚５州の平板を得
た。本注型板のＡＳＴＭＤ−６４８による熱変形温度は
１１０℃であり、厚さ方向の５５０ｎｍにおける分光透
過率は９０％であった。

眼鏡用プラスチックレンズ用紫色染料の０．７重量％水
溶液１００重量部に、第１表に示す有機物質を第１表に
示す量添加した。これを９０″Ｃに加熱し有機物質が完
全に溶解したことを確認して、上記注型板を染色温度９
０℃で２０分間浸漬して染色した。得られた染色品の厚
さ方向の５５０ｎｍにおける分光透過率を測定した。次
にこの板を２０°Ｃのイングロビルアルコールに２０分
間浸漬して洗浄し再び５５０　ｎｍに於ける分光透過率
を測定した。測定結果を第１表に示した。この結果より
本発明の染色方法によれば、熱変形温度より低い染色温
度を用いても濃く染まるので、洗浄を行っても染料が多
量に残存保持されて着色しているため、５５０ｎｍの光
線が通り難くなっていることがわかる。

以下余白。

第１表 比較例１ 有機物質を用いないこと以外は実施例１〜９と同し操作
によって得た染色品および洗浄品の５５０ｎｍにおける
厚さ方向の分光透過率は、それぞれ６５％、８８％であ
り、洗浄品には着色が殆ど認められなかった。

実施例１０〜１５ ２．４．６−’ｌｌソリロモフェニルメタクリレート５
０重量部、スチレン３５重量部、エチレングリコールジ
メタクリレート５重量部、ポリエチレンクリコールジメ
タクリレート（ポリエチレンクリコール残基の平均重合
度は２３＞１０重量部よりなる混合モノマーを用いるこ
と以外は、実施例１〜つと同じ操作によって厚さ５　ｍ
ｍの平板を得た。

この平板のＡＳＴＭＤ−６４８による熱変形温度は１０
８℃であり、厚さ方向の５５０ｎｍにおける分光透過率
は８８％であった。

実施例１〜９と同じ眼鏡用プラスチックレンズ用染料の
０７重量％水溶液１００重量部に、第２表に示す量のフ
ェノールを添加すること以外は、実施例１〜つと同じ方
法によって染色および洗浄を行った。洗浄品の厚さ方向
における５　５０　ｎｍの分光透過率および平板表面の
目視によるクレーズの発生状況を第２表に示した。この
結果からいずれも着色しており５５０　ｎｍ光の透過率
が小さくなっていること、およびクレーズは殆ど発生し
ていないことかわかる。

以下余白。

第２表 比較例２ フェノールを０．１重量部用いること以外は、実施例１
０〜１５と同じ操作によって得た洗浄品の５５０ｎｍに
おける分光透過率は８７％を示し、目視では紫色の着色
は殆ど認められなかった。

比較例３ フェノールを２５重量部用いること以外は実施例１０〜
１５と同じ操作によって得た染色品の表面では、−面に
クレーズが発生していた。

実施例１６ 青色染料（Ｆａｒｂｅｎｆａｂｒｉｋｅｎ　　Ｂ〜　１
６− ａｙｅｒ　　Ａ、Ｇ、製：スプラミンブルー５ＲＷ）の
０．７重量％水溶液１００重量部にフェノールを１重量
部添加して９０℃に加熱し、フェノールが完全に溶解し
たことを確認しな。この９０’Ｃの染浴へ実施例１〜９
および実施例１０〜１５と同じ注型平板を２０分間浸漬
して染色した。染浴より取り出して２０°Ｃに放冷して
から、２０°Ｃのイソプロピルアルコールに２０分間浸
漬して洗浄した。洗浄品はいずれも青色に染まっており
、厚さ方向の５５０ｎｍにおける分光透過率はそれぞれ
８０％、８１％であった。

比較例４ フェノールを使用しないこと以外は実施例１６と同じ操
作によって得られた洗浄品は、目視では青色の着色は殆
ど認められず、厚さ方向の５５０ｎｍにおける分光透過
率は実施例１〜９と同じ注型平板は８７％、実施例１０
〜１５と同じ注型平板は８６％であった。

実施例１７ ジエチレングリコールビスアリルカーホネート１００重
量部にジイソプロピルパーオキシジカーボネート（日本
油脂■製：パーロイルＩＰＰ）３重量部を溶解し、２枚
の平板ガラスの間にポリ塩化ビニル製ガスゲットをはさ
んで組立てたガラスセルへ注入した。これを空気浴で４
４℃から徐々に加熱し、１７時間後には１０５℃まで昇
温しな。

さらに２時間１１５℃に加熱してポストキュアーを行い
、板厚５關の平板を得た。本注型板のＡＳＴＭＤ−６４
８による熱変形温度は５８．５°Ｃであり、厚さ方向の
５５０ｎｍにおける分光透過率は９１％であった。

実施例１〜９と同じ眼鏡用プラスチックレンズ用紫色染
料の０．７重量％水溶液１００重量部にフェノール１重
量部を添加した。これを５０℃に加熱しフェノールが完
全に溶解したことを確認して、上記注型板を染色温度５
０℃で２０分間浸漬して染色しな。染浴より取り出して
２０°Ｃに放冷してから、２０℃のイソプロピルアルコ
ールに２０分間浸漬して洗浄した。洗浄品は紫色に着色
しており、厚さ方向の５５０ｎｍにおける分光透過率は
８２％であった。

比較例５ フェノールを使用しないこと以外は実施例１７と同じ操
作によって得られた洗浄品は、目視では紫色の着色は殆
ど認められず、厚さ方向の５５０ｎｍにおける分光透過
率は８９％であった。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明は眼鏡用プラスチックレンズ
を水性染浴を用いて染色するにあたり、該レンズに用い
られる樹脂材料に親和性を有し、かつ水に可溶な有機物
質を水性染浴に添加する眼鏡用プラスチックレンズの染
色方法であるから、染色性か向上するので、低温で濃く
染色することができ、またプラスチックレンズ材料の熱
変形温度か１００℃以上のものであっても常圧下で濃く
染色することができるという利点を有し、染色後の洗浄
工程や表面処理工程などでの色抜けも実用上問題となら
ない。また上記の如く有機物質を添加するという簡単な
操作でよく、特別な装置を必要とせず、さらに安価なエ
ネルギーコストで濃く着色できるなど優れた方法である
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）眼鏡用プラスチックレンズを水性染浴を用いて染
   色するにあたり、該レンズに用いられる樹脂材料に親和
   性を有し、かつ水に可溶な有機物質を水性染浴に添加す
   ることを特徴とする眼鏡用プラスチックレンズの染色方
   法。
2. （２）樹脂材料がモノマー混合物総量に対して〔Ａ〕ト
   リブロモフェニルメタクリレート４０〜７０重量％、〔
   Ｂ〕スチレン１０〜５０重量％、〔Ｃ〕一般式〔 I 〕
   で表わされる化合物の少なくとも一種類５〜３０重量％
   および〔Ａ〕、〔Ｂ〕、〔Ｃ〕と共重合可能な他の不飽
   和ビニル化合物〔Ｄ〕０〜２０重量％を含む混合物を重
   合して得られるアッベ数が少なくとも３３、屈折率が少
   なくとも１．５８であるレンズ用樹脂材料である特許請
   求の範囲第１項記載の染色方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 〔式中Ｒは水素またはメチル基を表わし、ｎは１〜２３
   の整数である。〕