JPH0213066B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、表面硬化合成樹脂成形物の染色法に
関し、更に詳しくはアクリル系樹脂架橋硬化被膜
により表面が硬化処理されてなる合成樹脂成形物
を昇華性染料および粉状体を呈する非染色性の媒
体とからなる着色剤を用いて、該染料の昇華温度
領域で染色することを特徴とする表面硬化合成樹
脂成形物の染色法に関する。 従来より、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリジエチレングリコール
ビスアリルカーボネート樹脂等の合成樹脂成形品
はガラス製品に比較して軽量で耐衝撃性に優れて
いるばかりではなく、安価で成形加工が容易であ
るなど種々の利点を有しており、有機板ガラス、
照明器具カバー、光学用レンズ、眼鏡用レンズ、
反射鏡、鏡などの光学的用途、看板、デイスプレ
ーなどの装飾的用途あるいはネームプレート、ダ
ストカバーケース、自動車部品など多くの分野で
その用途開発が進められている。 しかし、これらの合成樹脂成形品はその表面の
耐摩耗性が不足しているため成形品の輸送中部品
の取付時あるいは使用中に他の物体との接触、衝
撃、引かきなどの作用によつて表面が損傷を受け
製品歩留を低下させたり、美観がそこなわれたり
する。 特に成形品の用途がカメラ、虫メガネなどの光
学用レンズ、フアツシヨングラス、サングラス、
矯正用レンズなどの眼鏡用レンズ、反射鏡、鏡な
どの場合には、その表面に発生する損傷はその商
品価値を著しく低下させたり、短期間で使用不能
となるので表面の耐摩耗性を改良することが強く
望まれ、最近では架橋硬化被膜を形成し得る各種
の樹脂を用いて成形品の表面を硬化処理した製品
が上市されている。そのなかでも有力な方法の一
つとして１官能および多官能の（メタ）アクリロ
イルオキシ基を有する単量体が活性エネルギー線
照射による架橋硬化重合性に優れ、かつそれが合
成樹脂成形品の表面の耐摩耗性を改良しうる架橋
硬化膜形成用素材として有効であることが見い出
され、本出願人らもすでに多くの提案を行なつて
きた（特公昭48−42211号、同49−12886号、同49
−22951号、同49−14859号、同49−22952号、特
開昭53−102936号、同53−104638号、同54−
97633号、特願昭56−15139号）。 しかし、このような硬化処理により前述したよ
うな物性は改良されるが、成形品の表面に形成さ
れた被膜は樹脂の架橋硬化被膜であるため従来か
ら合成樹脂成形品の染色法として知られている捺
染法、浸染法等では染料の内部拡散が困難とな
り、染色することがむづかしく、優れた染色法が
見い出されていなかつた。そのため用途範囲が限
定されて実用上の大きな障害になつていた。 本発明者らはこのような表面硬化合成樹脂成形
物の染色上の大きな問題点を解決するため鋭意研
究を進めた結果、ついに本発明に到達したもので
ある。 本発明はアクリル系樹脂架橋硬化被膜により表
面が硬化処理されてなる合成樹脂成形物を、昇華
性染料および該染料の昇華温度領域では粉状体を
呈する非染色性の媒体とを混合してなる着色剤に
浸漬し、該染料の昇華温度領域で染色することを
特徴とする表面硬化合成樹脂成形物の染色法を要
旨とするものであり、本発明の染色法によつて前
述したような難染色性の表面硬化合成樹脂成形物
に対して非常に短時間にしかも簡便な手法によつ
て優れた染色発色性と染色堅牢性を付与すること
が可能となり、その実用的価値は非常に大であ
る。 次に本発明をより詳細に説明する。 まず、本発明の被染物としての表面硬化合成樹
脂成形物は、厚さが1μ〜30μのアクリル系樹脂架
橋硬化被膜で表面が硬化処理された成形物であ
る。 被膜の厚さが1μ未満の場合には耐摩性が劣り、
30μをこえると硬化被膜が可撓性に劣り、クラツ
クが発生し易くなるために成形物自体の強度低下
をきたすことがあるので好ましくない。 合成樹脂成形物の表面にアクリル系樹脂架橋硬
化被膜を生成させる方法としては特に限定されな
いが、例えば前述した特開昭54−97633号および
特願昭56−15139号等に記載の方法によつて行な
えばよく、例えば１分子中に３個以上の（メタ）
アクリロイルオキシ基（アクリロイルオキシ基お
よび／またはメタアクリロイルオキシ基の意）を
有する化合物、１分子中に２個以下の重合性不飽
和基を有する化合物、１分子中に（メタ）アクリ
ルアミド基（アクリルアミド基またはメタクリル
アミド基の意）および水酸基を有する化合物、フ
ツ素、塩素または臭素で置換された常温、常圧で
液状の有機酸および少なくとも１種の光増感剤を
適宜特定の割合に配合した被覆材組成物を樹脂成
形品に塗布して紫外線を照射すれば基材の樹脂成
形品と極めて強固に密着した架橋硬化被膜が形成
される。 そして、本発明の方法において適用する合成樹
脂成形物としては、有機板ガラス、照明器具カバ
ー、光学用レンズ、眼鏡用レンズ、反射鏡、鏡な
どの光学用途、看板、デイスプレーなどの装飾的
用途あるいはネーム用プレート、ダストカバーケ
ース、自動車用部品など多くのプラスチツク成形
物があげられるが、特に高度の光学的特性が要求
されるレンズ用途において優れた性能を示すポリ
ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹
脂製レンズに対して好ましく適用することができ
る。 本発明の方法で使用する昇華性染料としては昇
華温度領域が130〜250℃である分散染料が好まし
く用いられる。昇華温度領域が130〜250℃の分散
染料としては、ポリエステル繊維の乾式転写捺染
用分散染料として多くの染料が上市されており、
これらの染料を使用することにより種々の色相、
彩度、明度を有する染色物を得ることができる。 一方、染料を含有させる媒体としては、該染料
の昇華温度領域では粉状体を呈すると共に非染性
であることが必要である。即ち、本発明の染色法
は昇華性染料と粉状体の媒体とを混合した着色剤
により表面硬化合成樹脂成形物を昇華染色する方
法であり、染料粉末と粉状体の媒体は均一に混合
でき、レンズの染色過程で媒体は染色されないと
共に安定であることが必要である。染料粉末と粉
状体の媒体を微分散均一に混合するためにはでき
るだけ粒径の小さい粉状体を用いることが望まし
く、染料粒径と同等またはそれ以下の粒径を有す
る粉状体が好ましく用いられる。 又、媒体は室温では勿論の事、染色温度領域で
安定であることが必要である。 例えば室温で潮解性を有する媒体は粉状体の粒
径を大きくする原因となり、又染色温度領域で変
質または溶解するものは染色性の面から不適当で
ある。 又、染料と親和性を有し、昇華染色される媒体
は染色性の面から不適当である。 従つて本発明で使用する媒体は上記のような条
件に適したものを使用する必要があり、例えば酸
化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタ
ン等の微粉末の無機化合物が挙げられるが、酸化
ケイ素微粉末が好ましく用いられる。 本発明の染色法は、合成樹脂レンズを昇華性染
料含有粉状体の媒体を用い染料の昇華温度領域で
染色する方法であり、その染色法としては粉体中
での浸漬法が好ましく用いられる。染色温度が昇
華開始温度以下であるとほとんど染色性を示さ
ず、逆に昇華温度領域をこえると染料の熱分解が
起り易くなり好ましくない。染料濃度は目標とす
る染色物の明度との関係で決められるが、通常数
重量％程度の濃度が好ましく用いられる。染色時
間は通常数分〜数10分の染色時間で目的が達せら
れ、優れた染色発色性を染色堅牢性を有する染色
された表面硬化合成樹脂成形物が得られる。本発
明の方法を用いることにより、合成樹脂成形物が
染色できる理由は次のように推定される。即ち、
昇華性分散染料含有着色剤を染料の昇華温度領域
（130〜250℃）に加熱することにより着色剤中で
染料は気化し、粒子径の最も小さい分子状の気体
染料が生成する。この分子状の気体染料を含有す
る着色剤中に合成樹脂成形物を浸漬すると高温
（130〜250℃）で分子運動の盛んとなつた分子状
の気体染料は合成樹脂レンズ内部へも極めて容易
に拡散し、染着するものと考えられる。 従つて、本発明の染色法においては昇華性染料
と染料との親和性がない媒体を用いて着色剤を作
成し、染料の昇華温度領域で高温染色する所に大
きな特徴を有しており、従来より知られている繊
維または合成樹脂成形物の染色法である染料と染
色助剤を含有する水性液または有機溶剤溶液中に
被染物を浸漬し、140℃未満の温度で染色する方
法とは基本的にその染色方法ならびに染色機構を
異にするものである。 本発明の方法により染色された表面硬化合成樹
脂成形物は、表面硬化合成樹脂成形物の大きな特
徴である耐摩耗性、耐衝撃性、軽量性、加工性等
をほとんど損うことなく、しかも優れた発色性、
鮮明性、染色堅牢性を有しており、その利用価値
も極めて大きい。 以下、実施例により本発明の内容を更に詳細に
説明する。尚、実施例中の測定評価は次のような
方法で行なつた。 (1) 染色性 染色した表面硬化合成樹脂成形物を光電管比
色計を用い、染色物の最大吸収波長における光
の透過率Ｔ％を染色前の光の透過率を100％と
して測定した後、吸光度−logTを算出し、−
logTを染色性とする。 (2) 耐光堅牢度 JIS L0842（1971）に準じておこなう。 (3) 耐溶剤性 染色した合成樹脂成形物を25℃の有機溶剤中
に24時間浸漬した後、グレースケールを用い、
その退色度を級数判定する。 (4) 耐摩耗性 ＃000のスチールウールによる擦傷テスト 〇…軽くこすつてもその表面にほとんど傷がつ
かない。 △…軽くこするとその表面に少し傷がつく。 ×…軽くこすつてもその表面にひどく傷がつく
（基材樹脂と同程度）。 (5) 染料の昇華開始温度（S.I.と略称する）セル
ロースフイルムの上に少量の染料粉末を薄く塗
り、その上に目付0.007ｇ／cm²、布厚0.48mmの
木綿ガーゼを重ね、更にその上にポリエチレン
テレフタレートフイルムを重ね合せ、該ポリエ
チレンテレフタレートフイルムを染料と直接接
触しないように設置した後、上部より加熱アイ
ロンで圧力0.5Kg／cm²、時間30秒において加圧
熱処理し、ポリエチレンテレフタレートフイル
ムが染色される最低の加熱アイロン温度を染料
の昇華開始温度とする。 実施例 １ ポリジエチレングリコールビスアリルカーボネ
ート樹脂（別名：ポリアリル・ジグリコール・カ
ーボネート、以下PDACと略称する）製レンズを
10％のNaOH水溶液中に80℃で１分間浸漬処理
した後、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレ
ート30重量部、ジペンタエリスリトールペンタア
クリレート30重量部、ジペンタエリスリトールテ
トラアクリレート16重量部、テトラヒドロフルフ
リルアクリレート12重量部、Ｎ−（ヒドロキシメ
チル）−アクリルアミド４重量部、ジクロロ酢酸
８重量部、α，α−ジメトキシ−α−フエニルア
セトフエノン５重量部およびイソプロピルアルコ
ール150重量部からなる被覆材組成液に浸漬して
0.5cm／secの速度で引き上が被膜を形成させた。 引き続き、２分間放置後、5KWの高圧水銀燈
を用いて10分間紫外線照射し、膜厚3.2μの表面硬
化PDACレンズを得た。 この表面硬化PDACレンズを分散染料
Sumikaron Blue Ｅ−FBL（住友化学工業(株)製S.
I.165℃）１重量部と媒体アエロジル−130（酸化
ケイ素、微粉末平均粒子径16ｍμ、日本アエロジ
ル(株)製）９重量部からなる140〜200℃の混合粉体
中に５〜20分間浸漬した後、取出して冷却し、レ
ンズ表面の粉体を除去し染色した表面硬化PDAC
レンズを得、その性能を測定した。結果を表１に
示した。

【表】 この結果より、本発明の170℃、180℃および
200℃の染料の昇華温度領域では優れた染色性を
示し、さらに染色物の耐光堅牢性、耐溶剤性共に
特に問題なく、優れた染色発色性、染色堅牢性な
らびに耐摩耗性を有する染色された表面硬化
PDACレンズが得られることが判る。 なお、染料の昇華開始温度以下の染色温度では
ほとんど染色性を示さなかつた（参考例）。 実施例 ２ PDACレンズを10％のNaOH水溶液中に80℃
で２分間浸漬処理した後、ジペンタエリスリトー
ルヘキサアクリレート35重量部、ジペンタエリス
リトールペンタアクリレート40重量部、テトラヒ
ドロフルフリルアクリレート10重量部、２，２−
ビス−（４−アクリロキシジエトキシフエニル−）プ
ロパン８重量部、Ｎ−（ヒドロキシメチル）アク
リルアミド３重量部、ジクロロ酢酸４重量部、ベ
ンゾインイソプロピルエーテル３重量部、ベンゾ
フエノン３重量部およびイソプロピルアルコール
150重量部からなる被覆材組成物中に浸漬し、0.5
cm／secの速度で引き上げ被覆を形成させた。 引き続き、２分間放置後、2KWの高圧水銀燈
を用いて15分間紫外線照射し、膜厚3.4μの表面硬
化PDACレンズを得た。 この表面硬化PDACレンズを媒体アエロジル−
130、９重量部と下記の分散染料１重量部からな
る200℃の混合粉体中に20分間浸漬した後、取出
して冷却し、レンズ表面に付着している粉体を除
去し、各種の分散染料を用いて染色した表面硬化
PDACレンズを得、その性能を測定した。結果を
表２に示した。

【表】 この結果より多官能アクリレート単量体から誘
導されたアクリル系架橋樹脂被膜により表面が被
覆されてなる表面硬化PDACレンズは、ポリエス
テル繊維の乾式転写捺染で使用される昇華性の分
散染料と該染料の昇華温度領域では粉状体を呈す
る非染色性の媒体とからなる混合粉体中で該染料
の昇華開始温度以上の温度である200℃で20分間
浸漬することにより、上記のいずれの染料を使用
した場合でも優れた染色性、染色堅牢性ならびに
耐摩耗性を有する染色された表面硬化PDACレン
ズが得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アクリル系樹脂架橋硬化被膜により表面が硬
   化処理されてなる合成樹脂成形物を、昇華性染料
   および該染料の昇華温度領域では粉状体を呈する
   非染色性の媒体とを混合してなる着色剤に浸漬
   し、該染料の昇華温度領域で染色することを特徴
   とする表面硬化合成樹脂成形物の染色法。 ２ アクリル系樹脂架橋硬化被膜が１官能および
   多官能の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する
   単量体から誘導された架橋硬化樹脂被膜であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の表面
   硬化合成樹脂成形物の染色法。 ３ 合成樹脂成形物が少なくとも50重量％以上の
   ジエチレングリコールビスアリルカーボネートを
   有するホモポリマーまたはコポリマー樹脂からな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   表面硬化合成樹脂成形物の染色法。 ４ 昇華性染料が分散染料であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の表面硬化合成樹脂
   成形物の染色法。