JPS5911334A - 表面硬化合成樹脂成形物の染色法 - 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】 本発明は２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
、骸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、ディ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ｓ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
によって表面が損傷を受は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、ファッショングラス、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布されている。そのなか
でも有力な方法の一つとしてｌ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１本出願
人らもすでに多くの提案を行なってきた（特公昭４８−
４２２１１号、同４９−１２８８６号、同４９−２２９
５１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った。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っていた。

本発明省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主構成要素とする着色剤を用い
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を要旨とするものであ
り１本発明の染色法によっ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
簡便な手法によっ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（５） 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。

ます１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。

クラッ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１例えば前
述した特開昭５４−９７６３３号および特願昭５６−１
５１３９号等に記載の方法によって行なえばよ（１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（６） 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、フッ素、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１１ｉｔ
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９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、ディ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ッ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　’Ｃ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布されており、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卵巣性であることが必
要である。即ち１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な大き
くする原因となり、又染色温度領域で変質または溶融す
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。

従っ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１例えば酸化ケイ累、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１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染法が好ましく
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（なり好ましくない。染料濃（９） 度は目標とする染色物の明度との関係で決められるが９
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、
優れた染色発色性と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１合成樹脂成形物が染色でさる理由は次のよ
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２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（１
３０〜２５０℃）で分子運動の盛んとなった分子状の気
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。

従って１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（１０） 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１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
り、シかも優れた発色性、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った
。

（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−
１３ｏｐＴを算出し、　　−１３ｏｐＴを染色性とする
。

（２）　　耐光堅牢度 ＪＩＳ　　ＬＯ８４２（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のスチールクールによる擦傷テスト ○゛°°パ軽すってもその表面にほとんど傷がつかない
。

△・・・・・軽（こするとその表面に少し傷がつく。

×・・・・°軽（こすっ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、１．と略称する）
セルロースフィルムの上に少量の染料粉末を薄く塗り、
その上に目付０．００７／／♂。

膜厚０．４８　ｍｍ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ィルムを重ネ合セ、該ポ
リエチレンテレフタレートフィ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
．５　ｋｐ／ｃｍ”＋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ィルムカ染色すれル最
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チのＮａ　ＯＨ
水溶液中に８０℃で１分間浸漬処理した後、ジペンタエ
リスリトールへキサアクリレート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（１３） アミド４重量部、ジクロロ酢酸８重量部、α、α−ジメ
トキシーα−フェニルアセトフェノン５重量部およびイ
ンプロビルアルコール１５０重量部からなる被覆材組成
液に浸漬して０．５ｃＩＩＬ／ｓｅｃの速度で引き上げ
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ＰＤＡ
Ｃレンズを得た。

この表面硬化ＰＤＡＣレンズを分散染料Ｓｕｍ１ｋａｒ
ｏｎ　Ｂｌｕｅ　Ｅ　−Ｆ’　Ｂ　Ｌ　　（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１６ｍμ９
日本アエロジル（株）製）９重量部からなる１４０〜２
００℃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。

（１４） 表　　１ この結果より１本発明の１７０℃、１８０℃および２０
０℃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
染色性を示さなかった（参考例）。

実施例２ ＰＤＡＣレンズを１０％のＮ　ａ　ＯＨ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へ
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重置部、　　テトラヒドロフル
フリルアクリレート１０ｉ量部、２，２−ビス＋４−ア
クリロキシジェトキシフェニル）フロパン８重１ｉＫ（
Ｓ、Ｎ−（ヒドロキシメチル）アクリルアミド３重量部
。

ジグロロ酢酸４重量部、べ／ゾインイソブロビルエーテ
ル３重量部、ベンゾフェノンａ　ｆＥ　ｔ　部およびイ
ンフロビルアルコール１５０３を置部からなる被覆材組
成物中に浸漬し、　　０．５６！ＩＬ／　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ＰＤＡ
Ｃレンズを得り。

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、４！ｒ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。

（１７） 表　　２ ｃ ｕ ｉ （ 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、　−ｈ（１８） 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。

（１９）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （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
   体とを主構成要素とする着色剤を用いて、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。
2. （２）　　アクリル系樹脂架橋硬化被膜が１官能およヒ
   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. （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. （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。
5. （５）　　染色する方法が浸染法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。