JPS621037B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、プラスチツク成形体のぼかし染色
方法に関するものである。

更に詳しくは、染色液を染色液槽の下部から導
入し、上端でオーバーフローするよう流動させ、
染色液中に均一な大きさの気泡を発生、混入し、
プラスチツク成形体を上下微振動させつつ、下降
上昇運動させて前記染色液に浸漬し、同時にこれ
により染色液表面に形成される均一な厚みの泡層
に接触させ、その後速やかにプラスチツク成形体
を上昇させるプラスチツク成形体のぼかし染色法
に関する。

この発明において、プラスチツク成形体とは、
アクリル樹脂、ポリカーボネート、ジエチレング
リコールビスアリルカーボネイト重合体等を成形
してなるサングラスレンズ又は遮光用保護レン
ズ、アセチルセルロース、エポキシ樹脂、アクリ
ル樹脂等を成形してなるメガネフレーム、アクリ
ル樹脂、ポリカーボネート、アクリルニトリル・
スチレン共重合体、スチロール樹脂等を成形して
なるコンパクトケース、ペンケース等をいう。

近年、フアツシヨンの多様化にともない、プラ
スチツク製のフアツシヨングラスやサングラスに
おいて染色部と未染色部をもつハーフグラスや染
色部の染色濃度を連続的に変化させたグラデイエ
ントグラスの需要が高まつてきている。このよう
な製品は、一般にプラスチツク成形体を染色液に
浸すことによつて染色されるのであるが、従来の
方法によれば次のような問題が生じていた。

(1) 染色部と未染色部の境界線が明確にあらわれ
る。

(2) 染色部において、染色濃度の変化を滑らかに
つけることが困難である。

(3) 染色液に生じる泡などによつて染色むらや斑
点を生じる。

例えば、特公昭46−11279号に記載の方法によ
れば、まず合成樹脂器物の一部を染色液に浸し、
次にモータにより合成樹脂器物の保持台を上下に
微振動し、しかる後に合成樹脂器物を染色液より
引上げるという工程により染色される。この方法
は、染色部と未染色部の境界線をぼかすことを意
図しているものであつたが、ある程度のぼかし効
果はあるものの、ぼかし部に細かな横縞が生じて
おり、その成果はまだまだ十分ではなかつた。

そこで特公昭53−40226号に開示された方法の
ように、さらに改良された方法が提案された。こ
の方法はもちろんプラスチツクレンズのぼかし染
色を目的とするもので、プラスチツクレンズおよ
び／又は染色浴を上下微振動させながら、プラス
チツクレンズの染色したい部分までを一定の速度
又は徐々に加速させながら染色液に浸し、次いで
プラスチツク全体を液面下に急激に沈め、しかる
後すみやかにプラスチツクレンズを染色液中より
取り出すという方法である。

しかし、この方法によつても矢張りぼかし部に
細かな横縞が残ることが応々にしてあり、染色部
と未染色部との境界線のぼかし効果は、まだ十分
ではない。その上、この方法では染色を意図して
いない部分、すなわち未染色部分すら薄く染色さ
れてしまうという新たな問題が生じている。

また、染色部の染色濃度は、染色液中に浸漬さ
れている時間の変化に応じて変化するのである
が、プラスチツクレンズの上下微振動の上下の死
点ごとにプラスチツクレンズが停止することにな
り、ここに浸漬時間の段差が生じ、染色濃度の変
化が不連続になつて、結局染色部に細かな横縞が
生ずるという欠点がある。

本発明の目的は、以上のような各種欠点を解消
し、極めて有効に、プラスチツク成形体をぼかし
染色する方法を提供することである。すなわち、
本発明では染色液槽の下部から染色液を導入し、
染色液槽の上端において液面レベルを一定にしつ
つオーバーフローさせる。同時にこのように流動
させた染色液中に均一な泡を発生、混入する。具
体的には、例えば実施例のようにオーバーフロー
した染色液をポンプで再び染色液槽の下部へ循環
させるようにし、その循環経路の一部に空気中を
落下する過程を設けることにより自然発生的に泡
を発生させ、これをポンプで激しく撹乱すること
により泡の均一化と染色液への混入をはかるとい
う手段がある。さて、そうしておいて、プラスチ
ツク成形体を上下に微振動させるとともに下降上
昇させ染色液に浸漬する。プラスチツク成形体が
染色液面に接すると、その表面に泡が付着してゆ
き、これが核となつてついには染色液表面に均一
な泡層が形成される。このような状態でプラスチ
ツク成形体を前述のように上下微振動させつつ下
降上昇運動させて所定の部分までを染色液および
泡層に浸漬、接触して後急速にプラスチツク成形
体を引上げる。

こうして染色されたプラスチツク成形体は、前
記のような欠点を呈することがなく、製品として
高品質なものが得られる。

本発明を更に詳細に、第１図に示す装置を使用
した一実施態様に基づいて説明する。尚、この発
明はこれにより限定されるものではない。

プラスチツク成形体２は、このプラスチツク成
形体に上下微振動および下降上昇運動を与える装
置１に保持され、上下微振動を与えられつつ、下
降上昇運動により染色液に浸漬される。このよう
なプラスチツク成形体に運動を与える装置は公知
の装置、例えば特公昭53−40226号に開示されて
いるような装置である。プラスチツク成形体に与
えられる上下微振動は、振幅２〜30mm振動数0.5
〜50回／分の間でプラスチツク成形体の用途に応
じて適当に選ぶ。下降上昇運動も同様に用途に応
じて実験的に決められる。もちろん、工程最後の
上昇運動はすみやかに行われる。

次に染色液は、循環ポンプ７によつて染色液槽
４の下部から流入させられる。下部ではヒーター
１０により液温を60〜70℃に保つよう加湿され
る。そして染色液槽を下方より上方へ流動し、染
色液槽上端でオーバーフローする。その際液面に
盛り上りなどのない均一な液面レベルとなるよう
にプラスチツク成形体の近辺でオーバーフローさ
せる。オーバーフローした染色液は回収槽６へ落
ち込む。回収槽に貯つた染色液は再び循環ポンプ
７によりフイルタ８を通過して染色液槽４の下部
へ送られる。

このように構成して染色液を循環させると、泡
はその過程において発生し染色液に混入する。

すなわち、オーバーフローしている液表面、お
よびオーバーフローして樋で集められ回収槽６へ
落下した際に、染色液中に空気を巻き込み起泡す
る。回収槽６では同時に染色液と混ざりあう。次
に循環ポンプ７で泡は均一に細分化され、且つ染
色液と均一に混合される。そしてフイルター８、
多孔板９を通過することによつて更に泡は均一な
大きさにそろえられる。液流および泡の浮力によ
り、泡は染色液表面へ浮上する。しかしこのまま
では泡は直ちに液面に沿つてオーバーフローして
行くだけで泡層の形成までは至らない。

この状態のところへ前述のようにプラスチツク
成形体２が浸漬されると、プラスチツク成形体と
液面が接触する部分に泡が付着しはじめる。そう
してこれが核となつて急速に液面全体に泡層５が
形成される。多孔板９はこのとき泡を適当に配分
し泡層を均一にする働きをする。

こうしてプラスチツク成形体は染色液および泡
層に浸漬、接触されることになる。泡の大きさお
よび泡層の厚みは、それぞれ0.5mmφ以下、３〜
５mm厚が良好である。

さて以上のようにして染色を行うと、染色部と
非染色部の境界線はぼかし染色され、また染色部
分の濃度変化も滑らかで横スジや染色ムラのない
高品質の製品が得られる。

ところで、泡の作用を染色に利用したものとし
て特開昭53−31779号がある。これは染色液に界
面活性剤を混入し起泡させた染色液にジエチレン
グリコールビスアリルカーボネイト重合体を浸漬
して染色するものであつて、その目的は染色むら
をなくすことと染色部と非染色部の境界線をぼか
すことにある。しかし、この方法は泡の作用のみ
にたよつており、本発明の方法のようにプラスチ
ツク成形体に上下微振動を与えておらないので、
染色部と非染色部の境界線のぼかし効果は不十分
である。また本発明のように泡の混在した染色液
を染色液槽下部より連続的に補給するといつた手
段がないので泡がつぶれるなどして減少するとか
えつて斑点や横スジなどの染色ムラを生じてしま
う。さらに泡および泡層の均一化の手段も備えて
いないので、染色部と非染色部の境界線全体にわ
たる均一なぼかし効果を得ることが困難である。
さらに又染色部に濃度変化を与える手段も全く備
えていないので、滑らかに染色濃度が変化したプ
ラスチツク成形体を得ることができない。

以上のように本発明は特開昭53−31779号のも
つていた多くの問題点をも解決している。

尚、泡によるぼかし効果のメカニズムは次のよ
うに考えられる。

１ 染色液には、染色を促す助剤と染色速度を緩
和する緩染剤とが含まれている。染色液中では
両者はうまくバランスをとつているが、泡層部
では助剤が少なく緩染剤が多くなつている。そ
こで泡部においては染色作用が弱く、これによ
りぼかし効果を生ずる。

２ 表面張力により染色液はプラスチツク成形体
の表面に少し昇つている。この部分では水分が
蒸発して染色液の濃度が濃くなつていて、その
ために境界線がはつきり染色されるのである
が、泡層があるとこの蒸発がさまたげられ、従
つて染色液の濃縮が起らず、境界線が明確にう
きでることがない。

３ 染色は、プラスチツク成形体内部へ染料が浸
透することによつて行われる。通常は染色液に
より染料が次々に補給されるのであるが、泡層
においては染料の補給経路が泡表面層に限られ
るので、量的に制限されることになり、これに
よつて染色力が弱まり、ぼかし効果となる。

前記実施態様とほぼ同じ構成で行つた実施例の
データを以下に示す。ただし、染色液槽は第２図
および第３図に示すものを使用した。すなわち、
プラスチツク成形体２ｂを同時に多数個染色でき
るように構成したもので、プラスチツク成形体２
ｂは第２図および第３図に示すように縦横に並べ
られ同時に染色液に浸漬される。液面レベルが均
一になるようオーバーフローをプラスチツク成形
体付近でおこすために、プラスチツク成形体の縦
列ごとにオーバーフロー樋１１が設けられ、これ
らが更に回収槽６ｂへつながつている。

実施例 １ アクリル樹脂射出成形レンズ直径75mmφを表１
に示す染色液にて染色した。上下微振動は、振幅
10mm、振動数40回／分とし、下降上昇運動は第４
図に示す曲線に基づいて行なつた。

その結果、染色部と非染色部の境界が効果的に
ぼかされ、且つ染色部の濃度変化も滑らかで横ス
ジのない優れた製品が得られた。

レンズの濃度変化の様子を第５図に示す。

表１ 染色液 水 60（温水 60〜70℃） 染料 カヤロンフアーストブルー、カヤロンフア
ーストレツド、カヤロンフアーストイエロー
（すべて日本化薬製）の３種混合 −1.3ｇ／ 緩染剤 トーホソルト Ａ−５（東邦化学製） −４ｇ／ 染色助剤 キヤリアント36（東邦化学製） −５ｇ／ 泡層 約0.5mmφの気泡で層の厚みは３〜５mm 流量 12000／時

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施態様の略図（一部断
面図）、第２図は実施例１で用いた染色液槽の端
面図、第３図は第２図に示す染色液槽の一部平面
図、第４図は実施例１で用いた下降上昇運動曲線
図、第５図は実施例１で得られたプラスチツク成
形体の染色濃度曲線図である。 １……プラスチツク成形体に上下微振動および
下降上昇運動を与える装置、２……プラスチツク
成形体、３……染色液、４……染色液槽、５……
泡層、６……回収槽、７……循環ポンプ、８……
フイルター、９……多孔板、１０……ヒーター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 染色液を染色液槽の下部から導入し、上端で
   オーバーフローするよう流動させ、染色液中に均
   一な大きさの気泡を発生、混入し、プラスチツク
   成形体を上下微振動させつつ、下降上昇運動させ
   て前記染色液に浸漬し、同時にこれにより染色液
   表面に形成される均一な厚みの泡層に接触させ、
   その後速やかにプラスチツク成形体を上昇させる
   ことを特徴とするプラスチツク成形体のぼかし染
   色法。