JPS626862B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は防曇性を何ら損わずに着色された防曇
性物品を製造する方法に関するものである。

すなわち、本発明は防曇性を付与された基材を
気化性着色剤を用いて、気相中で着色することを
特徴とする着色された防曇性物品の製造方法であ
る。

天然又は合成の有機又は無機質基材、例えばプ
ラスチツク又はガラス成形品等の基材は種々の用
途に用いられているが、表面の温度がその環境の
露点以下となる場合曇りや結露を生じて透明性そ
のものが失われるという欠点があつた。これらの
欠点を補う為に、特開昭49−5886、特開昭53−
47431等親水性防曇被膜で基材を被覆する種々の
提案があり、一部は既に視力矯正用メガネ、スキ
ーゴーグル、工業用保護具、カガミ等に使用され
ている。

一方、最近市場に於けるプラスチツク及びガラ
ス等の成形物品に対する着色の要求は非常に強い
ものがあるが、防曇被膜の初期性能、すなわち防
曇性能、表面硬度、面状態、基材との密着性を損
わずに、しかも防曇被膜の均一な着色方法はいま
だ見い出されていない。

従来の防曇着色物品を製造する方法としては、 １ 適宜着色剤を防曇性樹脂の重合、縮合、又は
架橋反応以前にモノマー中に分散又は溶解させ
て基材にコートし、その後重合、縮合又は架橋
反応させて防曇着色被膜を有する物品を得る方
法及び ２ 基材に防曇性樹脂をコートした後、重合、縮
合又は架橋反応を行い、その表面に防曇被膜を
形成した物品を適宜着色剤を適宜溶剤に溶解し
て被膜内に浸透させて防曇着色被膜を有する物
品を得る方法。

が知られている。

しかしながら、１の方法による場合、被膜の厚
味がそのまま着色の濃淡になるので厚味が不均一
の場合は一様の着色濃度分布が得られない。又、
基材の一部を着色するぼかし染めも不可能であ
る。その上市場の好み等を反映させて色あいの異
なる物品を小ロツトで多品種にわたつて製造する
場合は色あいの異なるコーテイング液を数多くス
トツクしたり、色あいを変えるたびにコーテイン
グ液を交換しなければならず、不具合の点が多
い。

また２の方法による場合は、着色する時適宜溶
剤に浸漬させる為、防曇被膜の表面硬度、基材と
の密着性、防曇性等をいちぢるしく低下させる。
特に界面活性剤等の添加によつて防曇性能を向上
させている物品は着色中に界面活性剤が溶剤中に
溶出し、その性能低下がはなはだしい為に全く商
品価値を失つてしまうなど、充分なものではな
い。

本発明者らは以上のニーズを満すべく防曇性を
付与された物品の着色法について種々研究、検討
の結果、気化性着色剤を用いて、該着色剤の気化
状態で防曇性被膜を着色することにより、よくそ
の目的が達成されることを見出し本発明を完成し
た。

本発明における気化性着色剤による気相中での
着色とは、気化性着色剤の昇華性又は蒸発を利用
して、該着色剤の蒸気を親水性防曇被膜と接触さ
せてこの膜に着色剤を部分的又は全体的に固着さ
せ、着色することを意味する。

本発明に用いられる気化性着色剤とは、上述し
た理由から、通常は常圧又は減圧下、温めた状態
で昇華又は蒸発しうるものであれば特に制限され
ることなく使用できるが、具体的には特開昭50−
187号、特開昭50−14887号、特開昭50−111382
号、特開昭50−111383号各公報に記載されるよう
なアゾ系又はアントラキノン系等の分散染料、分
散型反応染料、塩基性染料、その他ナフトール染
料が例示される。

本発明に適用される防曇性を付与された基材と
は、天然または合成の親水性樹脂たとえばポリオ
ール変性メラミン、親水性アクリレート又はメタ
クリレート重合体、ポリビニルアルコール、ポリ
ビニルアセタール、ポリ（メタ）アクリルアミ
ド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサ
イド、ポリエチレンイミン、ヒドロキシセルロー
ス等好ましくはポリオール変性メラミン、親水性
（メタ）アクリレート重合体、ポリビニルアルコ
ールで被覆処理された天然または合成の有機また
は無機質基材である。

ここで前記防曇処理のための具体的樹脂とし
て、ポリオール変性メラミンとしてはヘキサメト
キシメチルメラミン、ヘキサメチロールメラミン
ペンタメチルエーテル、ペンタメチロールメラミ
ンペンタメチルエーテル、テトラメチロールメラ
ミンテトラメチルエーテル、トリメチロールメラ
ミントリメチルエーテル等のメチロール基の一部
または全部がアルキルエーテル化されたメチロー
ルメラミンと、ジエチレングリコールトリエチレ
ングリコール、グリセリン、ソルビトール等の
各々の水酸基に１〜５個のエチレンオキサイドを
付加してなる分子量100〜2000のエチレンオキサ
イド鎖を有する多価アルコールとの混合物または
予備縮合物が特に好ましいものとして例示され、
親水性（メタ）アクリレート重合体としては、た
とえば２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−
ヒドロキシエチルメタクリレート、ジエチレング
リコールモノアクリレート、ジエチレングリコー
ルモノメタクリレート等で例示されるヒドロキシ
低級アルキルアクリレート、ヒドロキシ低級アル
キルメタクリレート、ヒドロキシ低級アルコキシ
低級アルキルメタクリレート等の重合体が例示さ
れる。ポリビニルアルコールとしてはポリ酢酸ビ
ニルの完全鹸化物の他に部分鹸化物も使用され
る。その他ポリビニルアセタールとしてはポリビ
ニルホルマール、ポリビニルアセトアセタール、
ポリビニルブチラール等が、ポリ（メタ）アクリ
ルアミドとしてはアクリルアミド、メタリルアミ
ド、メチロールアクリルアミド、ジアセトンアク
リルアミド、メチロールメタクリルアミド等が例
示される。

また、基材としてはセルロース系プラスチツ
ク、ジエチレングリコールビスアリルカーボネー
トを含むポリカーボネート系プラスチツク、ポリ
アクリル系プラスチツク、ポリ塩化ビニル系プラ
スチツク、ポリスチレン系プラスチツク、ポリエ
ステル系プラスチツク等のプラスチツク類や無機
ガラス等の天然または合成の有機または無機質基
材が例示され、これらは透明であつても不透明で
あつてもよいが、本発明の目的からは特に透明性
を有するものが好ましく用いられる。

なお、前記防曇性を付与する樹脂を用いて基材
を防曇処理するには、たとえば該樹脂を適宜溶剤
で希釈したのち架橋剤、重合開始剤、触媒、フロ
ーコントロール剤等を加え、場合によつては防曇
性を更に向上させるための界面活性剤を加えたの
ち、これを基材表面に塗布し、加熱、紫外線、ガ
ンマー線等によつて処理することにより実施され
る。

ここで、併用される界面活性剤としては、非イ
オン系界面活性剤、特にポリオキシエチレン型の
界面活性剤（ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル型、ポリオキシエチレンアルキルアミド型）が
好んで用いられる。

本発明の方法によれば、下記の如きすぐれた効
果が得られる。

(1) 着色の均一性 (2) 一部分着色が可能、すなわちぼかし染めが可
能。

(3) 着色物品の透明性、鮮明性にすぐれる。純染
料のみが着色に寄与する。

(4) 被膜の初期性能が何ら損われない。すなわち
防曇性能、表面硬度、面状態、基材との密着性
等が全く損われない。

(5) 減圧下の着色により低い温度での着色が可能
であり、着色剤の適用範囲を広くし、諸堅牢度
特に湿潤又は昇華堅牢度のすぐれた着色剤を用
いることにより、高堅牢度の着色物品を得るこ
とができる。

(6) 本発明の方法は、操作上極めて簡便であり、
小ロツト多品種、多色着色に極めてすぐれる等
市場のニーズに適合している。

以下、本発明の方法の実施の態様を具体例を以
つて説明するが、本発明の方法がこれらに限定さ
れないことはいうまでもない。

着色に用いる装置は、図面に示された如く一般
的な減圧用ベルジヤ２の下部に加熱用ヒーター９
が取り付けられているフタ７付の気化性着色剤用
の容器８があり、その中に気化性着色剤を入れ着
色剤の気体発生源とする。その上に防曇被膜を有
する物品４を適宜支持具３を用いてつるし着色濃
度が均一になる様回転用モーター１により回転可
能とする。この時気化性着色剤用容器８と物品４
の間隔は着色せんとする物品の大きさによつて異
なる。ベルジヤ内は排気孔１１を通じて排気され
る。ベルジヤ内の圧力は0.001〜760Torr好ましく
は0.1〜100Torrが適当であり、この圧力は容器内
に設けた真空検知管５およびそれに連結された真
空計６により測定される。加熱用ヒーターの温度
は使用する着色剤によつて異なるが一般的には80
〜400℃、好ましくは120〜300℃が適当であり、
この温度はヒーターコントローラー１０により調
整される。物品の回転は着色が均一になる様適宜
回転させれば良く、この回転速度を変速させた
り、着色剤の気体発生源の容器と物品の間隔を変
える事によつて物品の一部が着色するぼかし着色
が出来る。又、ベルジヤ内に加熱用ヒーターと着
色剤用容器を１対とした気体発生源を複数個設置
すれば多色着色が、それぞれの着色剤の最適の気
化温度で気化させる事が出来、気化温度の異なる
着色剤を用いて容易に多色の重ね着色が可能とな
る。この時必要としない着色剤容器の電源を切り
シヤツターを閉じれば、随時必要な着色剤を選ん
で使用出来る。

かくして、本発明の方法により得られる防曇性
着色物品は、たとえば着色されたプラスチツク
板、視力矯正用メガネ、サングラス用メガネ、ス
キーゴーグル、鏡、自動車のフロントガラスのよ
うな風防ガラス、工業用保護メガネ、ウインドガ
ラスなどの建築用品、その他各種装飾品などとし
て幅広く利用できる。

次に本発明を実施例により説明する。

実施例 １ ジエチレングリコールビスアリルカーボネート
（PPG社製商標CR−39）を重合させた厚味４mm、
直径65mmの円形基板の両面に、ヘキサメトキシメ
チルメラミン65ｇ、分子量850のポリオキシエチ
ル化ソルビトール141ｇ、硝酸アンモニウム0.82
ｇ、ポリオキシエチレンアルキルエーテル型の界
面活性剤（旭電化製商標アデカノールLO−７）
20ｇをブチルセロソルブ75ｇと水50ｇの混合溶媒
に溶解した液をコートし、130℃60分間焼付けて
厚味約６μの防曇被膜を形成した。この防曇被膜
付のCR−39の物品を図面の着色装置中にセツト
しアントラキノン系分散染料・スミカロンブルー
Ｅ−FBL（商品名、住友化学工業株式会社製）
をあらかじめ乳鉢で十分細かく粉砕し着色剤用容
器に入れる。着色剤用容器と基板との距離は約50
mmに保つ。次にベルジヤ内を外気と遮断し真空ポ
ンプで内部を0.5Torrに減圧してから着色剤用容
器のヒーターのスイツチを入れ200℃まで昇温さ
せてから10分間そのまま保持し着色剤を気化させ
た。この間ベルジヤ内にセツトした物品を着色濃
度のむらが出来ない様に着色剤の気体中で毎分60
回転の割合で回転させて片面に均一な青色の防曇
着色被膜を有する物品を得た。この防曇着色物品
は被膜の劣化が全くなくしかも十分な防曇性と、
カーボンアーク燈光に対する染色堅牢度試験
（JIS Ｌ−0842−1971、以下フエード試験と呼
ぶ）200時間後も殆んど退色のない堅牢性を有し
ていた。

実施例 ２ ビスフエノールＡタイプの厚味３mm直径65mmの
円形のポリカーボネート基板に、ヘキサメトキシ
メチルメラミン520ｇと分子量200のポリエチレン
グリコール800ｇに85％リン酸0.4mlを添加し130
〜140℃で留出物の量が86ｇになるまで反応させ
て得られた予備縮合物70ｇをブチルセロソルブ12
ｇと水８ｇの混合溶媒中に溶解させて更に硝酸ア
ンモニユーム0.14ｇおよびポリオキシエチレンア
ルキルアミド型の界面活性剤（ライオン油脂製、
商標エソマイドＯ−15）７ｇを加えた液をコート
し、130℃60分間焼付け厚味が約７μの防曇被膜
を形成した。

この防曇被膜付のポリカーボネートの物品を図
面の着色装置中にセツトし、キノフタロン系分散
染料・スミカロンイエロウSE−3GL（商品名、
住友化学工業株式会社製）をあらかじめ乳鉢で細
かく粉砕し着色剤用容器に入れる。容器と基板と
の間の距離は約50mmである。次にベルジヤ内を外
気と遮断し真空ポンプで内部を1.0Torrに減圧し
てから着色剤用容器のヒーターのスイツチを入れ
180℃まで昇温させてから10分間そのまま保持し
着色剤を気化させた。この間ベルジヤ内にセツト
した物品を着色濃度のむらが出ない様に着色剤の
気体中で毎分60回転の割合で回転させて均一な黄
色の防曇着色被膜を有する物品を得た。この防曇
着色物品は被膜の劣化が全くなくしかも十分な防
曇性とフエード試験200時間後も殆んど退色のな
い堅牢性を有していた。

実施例 ３ 0.1％エチレングリコールジメタクリレートを
含有する100ｇの２−ヒドロキシエチルメタクリ
レート100ｇと0.33ｇのイソプロピルパーカーボ
ネートを窒素雰囲気中で1000ｇのシリコン油に溶
解させ撹拌しながら100℃に加熱した。100℃にし
てから15分後えられた重合体を熱時濾過し重合体
を分離した。この重合体粉末を300mlのキシレン
中で再スラリー化したのち、乾燥し98％収率で粉
末を得た。

この様にして得られたポリ２−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート50ｇをメタノール150ml中に溶
解し、この溶液に４ｇのポリオキシアルキルアリ
ールエーテル型の界面活性剤（花王石けん製、商
標エマルゲン910）を加え厚味２mm、直径65mmの
円形ガラス基板にコートして120℃で30分間乾燥
したところ膜厚７μの防曇被膜を形成した。この
防曇被膜付のガラス物品を図面の着色装置中にセ
ツトしジスアゾ系分散染料・スミカオレンジSE
−Ｂ（商品名、住友化学工業株式会社製）をあら
かじめ乳鉢で細かく粉砕し着色剤用容器に入れ
る。容器と基板との距離は約50mmに保つ。

次にベルジヤ内を外気と遮断し真空ポンプで内
部を5Torrに減圧してから着色剤用容器のヒータ
ーのスイツチを入れ205℃まで昇温させてから10
分間そのまま保持し着色剤を気化させた。この間
ベルジヤ内にセツトした物品を着色濃度むらが出
ない様に着色剤の気体中で毎分60回転の割合で回
転させて均一なオレンジ色の防曇着色被膜を有す
る物品を得た。この着色物品は被膜の劣化が全く
なくしかも十分な防曇性とフエード試験200時間
後も殆んど退色のない堅牢性を有していた。

実施例 ４ 厚味２mmで直径65mmの円形のガラス基板に重合
度1400のポリビニールアルコールの５％水溶液20
mlに37％ホルマリン液２mlを加え、さらに１規定
塩酸を数滴加えた液をコートし、80℃で10分間加
熱し厚味２μの防曇被膜を形成した。この防曇被
膜付のガラス物品を図面の着色装置内にセツトし
アントラキノン系分散染料・スミカロンブリリア
ントレツドＳ−2BL（商品名、住友化学工業株式
会社製）をあらかじめ乳鉢で細かく粉砕し着色剤
用容器に入れる。容器と基板との間の距離は約50
mmに保つ。次にベルジヤ内を外気と遮断し真空ポ
ンプで内部を0.5Torr、に減圧してから着色剤用
容器のヒーターのスイツチを入れ200℃まで昇温
させてから10分間そのまま保持し着色剤を気化さ
せた。この間ベルジヤ内にセツトした物品を実施
例１〜３と同様に操作し均一な赤色防曇被膜を有
する物品を得た。この着色物品は被膜の劣化が全
くなくしかも十分な防曇性とフエード試験200時
間後も殆んど退色のない堅牢性を有していた。

実施例 ５ 厚味２mmで直径65mmの円形のガラス基板に分子
量10⁴〜10⁶のポリアクリル酸45.7ｇ、グリセリン
3.0ｇ、ヘキサメトキシメチルメラミン1.0ｇ、ア
クリルアミド3.0ｇを141ｇのエチルセロソルブに
溶解させてからコートし、140℃で60分焼付け更
に0.1規定のNaOH水溶液に30秒浸漬しその後乾
燥させる。すると膜厚７μの防曇被膜を形成し
た。

この防曇被膜付のガラスの物品をアゾ系および
キノン系配合分散染料・スミカロンブラツクＥ−
Ｂ（商品名、住友化学工業株式会社製）を用いて
実施例１〜４と全く同様な方法で0.5Torrの減圧
下で230℃10分間加熱し着色させたところ着色む
らのない均一な黒色の防曇着色被膜を有する物品
を得た。この防曇着色物品は被膜の劣化が全くな
くしかも十分な防曇性とフエード試験200時間後
も殆んど退色のない堅牢性を有していた。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を実施するための装置の１例を示
す一部断面斜視図である。 ４……防曇性を付与された基材。８……気化性
着色剤の容器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 防曇性を付与された基材を気化性着色剤を用
   いて気相中で着色することを特徴とする着色され
   た防曇性物品の製造方法。 ２ ポリオール変性メラミンを用いて防曇性を付
   与された基材を用いる特許請求の範囲第１項記載
   の製造方法。 ３ ポリオール変性メラミンが、メチロール基の
   一部又は全部がアルキルエーテル化されているメ
   チロールメラミン樹脂と分子量100〜2000のエチ
   レンオキサイド鎖を有する多価アルコールとの混
   合物又は予備縮合物である特許請求の範囲第２項
   記載の製造方法。