JPS636178A - 透明着色方法 - 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〕 本願発明はセラミックス、金属、プラスチック、等の各
種基材表面の透明着色方法に関するものであ）、更に詳
しくは染着し難い基材表面に透明着色層を染着により形
成する方法に係るものである。

〔従来技術〕

従来各種基材表面の透明着色法は、樹脂および染料を溶
解した請ゆるワニスをコーティングし、溶剤を乾燥除去
して着色透明塗膜を形成せしめることが一般的であシ、
プラスチック、ガラス等の場合は予め材料中に着色材を
混在せしめておきこれを成形するといった方法が取られ
ている。

然しなから前者の方法においては必然的に均一コーティ
ングが要求されるがこれは非常に困難で有シ、特に光学
材料等の場合の様に高度の均一着色の要求されるような
場合は本性は不可能に近い。

また成形品等の異形物の場合も均一着色は困難が併なう
。

まだ後者は比較的均一着色は可能なものの基材全体を着
色するものであシ、用途によっては不都合の生じる場合
があるし、金属基材等には適用が出来ない。また色合せ
に多大の工数を要し簡便に所望の色を得ることが出来な
い。

上記欠点を克服する方法として最近電着塗料による着色
が実用化されているが着色均一性に優れてはいるものの
着色すべき基材の表面は導電体であることが必要で有り
一般性に乏しい。

−方染色着色法としては古くから繊維、布等の染色が知
られてはいるが水溶性染料を用いた染色であシ、これも
着色をしたい基材の材質が限定されてしまう。又該技術
をゼラチン膜の染色に応用した例としてＲ，Ｇ、　Ｂカ
ラーフィルターの製造に用いられてはいるがこれらはい
ずれも水溶性染料を用いておシその用途も制限されてし
まい又けん生変も信頼性に問題がある。

〔発明の目的〕 本発明は、基材の如何を間はず基材上に簡便にしかも均
一に透明着色を施す方法を得る目的で鋭意検討を重ね、
ウレタン樹脂硬化物が表面に存在した場合、フタロシア
ニン系および／またはアゾ系油溶性染料溶液によ）容易
に染色され一度染色された染料は過剰な染料以外は洗浄
溶剤によっても除去されず、強固に染着されるという画
期的事実を見い出し、完成するに至ったものである。

〔発明の構成〕

本発明は各種の着色をしたい基材表面に無色透明な２液
型ウレタン樹脂硬化塗膜を形成しておき、該コーティン
グ面を、有機溶剤可溶型フタロシアニン系および／又は
アゾ系染料溶液を塗布又は浸漬し、該コーティング表面
またはコーティング層に染着せしめ次いで過剰の付着染
料を溶剤で洗浄除去し、染着層のみを表面層に残存せし
めることを特徴とする基材の透明着色方法である。

本発明に用いられる基材は、ウレタン樹脂コーティング
材との密着性を有するものであればすべて適用可能であ
シ、具体的にはガラスを含むセラミック製品類、プラス
チック製品類、金属製品、木材製品及び繊維製品類、及
びこれらの単品又は複合物からなるフィルム・シート状
物および／または成形品であシ広範な基材に適用可能で
ある。

加え塗布又は浸漬染着であるため基材形状を問わないこ
とも本願発明の特徴である。

次いで本発明に用いられるウレタン樹脂は、トリレンジ
イソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、ト
リメチロールゾロノξントリイソシアネート、トリレン
ジインシアネート３量体、インホロンジイソシアネート
、末端インシアネート基を有するポリオールウレタン、
イリエステルウレタン等のウレタンゾレデリマー等に代
表されるインシアネート成分、ゴリエーテルピリオール
、ｌリエステルゴリオールに代表されるヒドロオキシ成
分、を主成分としてなる２液型ウレタン樹脂である。

ウレタン樹脂であればすべて使用可能であるが使用目的
により、硬度耐候性、伸び、耐熱性、耐湿熱性等を分子
構造の設計により変化せしめることは勿論触媒による硬
化速度の調整等は適宜実施可能である。また該樹脂を溶
液に溶解して用いることも有用な方法である。更に該樹
脂系に触媒表面平滑化剤、フィラー、難燃化剤、紫外線
吸収剤、チキン性付与剤等の添加も適宜実施出来る。

次いで該樹脂を用いて基材表面にコーティングを施こす
がコーティング方法としてはデイツプ法、スプレー法、
ロールコータ−法、カーテンコータ法、スクリン印刷法
、スピンコード法等の常法がすべて適用出来、基材の性
状、物性により適宜選択可能である。また厚みＫついて
は適宜選択出来るが、コーティング厚みと染着濃度との
関連度が小さいことが実験の結果間らかになシ、コーテ
ィング厚みムラはカラーコーティング程の厳密性は不要
である。このことは従来の着色法に比較した場合の有利
な点である。ただしコート層のハジキ、ピンホール、気
泡混入、異物混入等は厳密に避けねばならない。

またコーティングに際して着色所望部分にのみコーティ
ングを施こしておくことも用途により有用な方式となシ
得る。

次いで該コート層を硬化せしめる。得られたコート層は
粘着性は全く無く硬化度の調整は不要であり、最終硬化
状態迄硬化せしめて良い。次ぎに染着溶液を調整するが
用いられる染料は油性染料であることおよび油性染料の
中でも特にフタロシアニン系染料および／又はアゾ系染
料に限定され、他の染料は染着不能である。染着機構は
定かでは無いが染料の有する官能基とウレタン骨格また
は未反応イソシアネート基との反応が想定される。

またこれらの種々の染料を組合せて用いることも多色化
の要求される場合に有効な方法の一つで°ある。

該染料を有機溶媒に溶解せしめるが溶媒としては染料の
種類により異なるので染料に合せて適宜選択すべきであ
る。

本発明による透明着色方法において着色度と、これらの
７タロシアニン系染料および／またはアゾ系染料の有機
溶媒に溶解した濃度との関係は比例し、濃度が高くなる
のに伴い着色度が上って来る。

又着色度と該染料の溶液との接する時間の関係は、時間
を経るにつれて着色度は上って来るが、該染料の溶液濃
度と着色度の関係に規制される。

即ち、時間を長くかけることにより着色度は上るが、そ
の染料濃度における飽和着色度以上になることはない。

更に本発明の透明着色方法は、該染料溶液中の染料がワ
レタン層の表面に吸着されて、該ワレタン層の表面から
内部に拡散し、ウレタン層内部のウレタン骨格または未
反応イソシアネート基と、染料の官能基と反応し、強固
に結びつぐことによってなされるものと考えられ、該ウ
レタン層中に拡散・反応する染料濃度は、染料溶液中の
染料濃゛度より高くすることが可能であることは当然の
ことである。

従って所望の着色度を得るためには、染料溶液中の染料
濃度及び時間を考慮することＫよシその目的を違するこ
とができる。

このようにして調整した濃度の染料溶液を２液性ウレタ
ン樹脂をコーティングした面に塗布ないしは浸漬し一定
時間を経過した後溶剤洗浄を行い過剰染料を除去する。

洗浄溶剤としては染料溶解能が有ればすべて使用可能で
あるが難燃性という観点からクロロセン等の塩素系溶剤
が望ましい。興味有ることに一旦着色されたものは染料
溶解能を有する溶媒と長時間接触しても着色部の褪色は
ほとんど認められない。この事実よシ染料はコーティン
グ層に強固に染着されていることが証明される。

次いで得られた着色した基材は乾燥される。このままの
状態でも使用可能であるが染料のけん年度を確実なもの
とするためオーバコートを施こすことも適宜用いられる
方法である。

〔発明の効果〕

本発明に従うとカラーコーティング法に比較して多様な
基板への透明着色が可能になるのに加え、ウレタン樹脂
である為にカラー層密着性に優れ、更に染色法であるた
め染料が均一に染着される為に色ムラ等が全く無く、加
えて油性染料であることに起因して褪色安定性に優れる
といった従来の着色法に見られない効果が発現する。又
得られた着色基材は広範な用途に適用出来る優れた着色
体である具体的用途例として次の様な用途が挙げられる
。即ち、金属板の透明着色ガラス製品の着色（カラーフ
ィルター、レンズ、ボトル着色、カラーガラス）木材表
面の着色高級化、透明プラスチックの着色（フィルム、
成形品のカラー化、光デイスク機能膜、カラーフィルタ
ー紫外光カット部材、各種デイスプレー類の着色）合成
皮革類の着色等であシ、その他多様な用途に適用出来、
工業的意義の高い製品が得られる。

〔実施例〕

ゴリプロピレングリコール系ポリエーテルポリオール（
水酸基金ｉ２．５重曾チ）　　７０重量部ジフェニルメ
タン−４，４′−ジイソシアネート系ノリイソシアネー
ト（イソシアネート含量６重量俤）　　　　　　　　　
　　　　　　７５重ｆ％酢酸ブチル　　　　　　　　　
８５０重量部上記組成物を攪拌溶解して、均一な溶液と
した。

１００μ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムの片
面上にこの２液性ウレタン溶液をスピンコード法により
塗布し、８０℃にて１０分間加熱を施こして溶剤分を除
去した後、室温で−晩放置することにより、膜厚２〜４
μのウレタン硬化膜を形成した。

得うれた７１ソリウレタンコートフイルムを以下に示す
染色液Ａ−Ｃ中に１分間浸漬した後、続いてクロロセン
中に１分間浸漬して余分の染色液を除去した。染色液Ａ
、Ｂに浸漬したフィルムはウレタンコート層が染料ａ、
ｂＫより染色されていたが、染色液Ｃの場合には全く染
色されていなかった。

染料ａ％　ｂによ）染色されたウレタンコートフィルム
は、ウレタンコート層に厚みバラツキが有るにもかかわ
らず、フィルムのどの部分をとっても透過率は一定であ
シ、均一に染色されていることが明らかである。

また、洗浄液であるクロロセン中の浸漬時間を１分間か
ら３０分間に延長しても、透過率の差は認められなかっ
た。

染色液の組成 Ａ：染料ａ　（Ｓｄｖｅｎｔ　Ｒｅｄ８３、アゾ系）の
３俤アセトン溶液 Ｂ：染料ｂ　（５ｄｖｅｎｔ　Ｂ１ｕｅ６７、フタロシ
アニン系）の３％メチルセロンルプ溶液 Ｃ：染料ｃ　（５ｄｖｅｎｔ　Ｖｉｏｌｅｔ　３６、ア
ントラキノン系）の３チトルエン溶液

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）着色をしたい基材表面に２液型ウレタン樹脂をコ
   ーティングし硬化せしめ、該コーティング面に、有機溶
   剤可溶型フタロシアニン系染料および／またはアゾ系染
   料溶液を塗布法又は浸漬法により染着せしめ、次いで過
   剰の染料を溶剤で洗浄除去し、該表面コーティング層の
   みを染着することを特徴とする基材表面の透明着色方法
   。
2. （２）着色したい基材が、ガラス、セラミック類、プラ
   スチック類、金属類、木材及び繊維類、及びこれらの単
   品又は複合物からなるフィルム、シート状及び／または
   成形品であり、ウレタン樹脂と接着性に優れたものであ
   る特許請求の範囲第１項記載の基材表面の透明着色方法
   。