JP2002341102A - プラスチック光学部材の染色方法 - Google Patents
プラスチック光学部材の染色方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 染色し難いプラスチック光学部材を直接染色
できるプラスチック光学部材の染色方法を提供する。 【解決手段】 分散染料を含有する超臨界流体をプラス
チック光学部材と接触させて染色する。難染色性のプラ
スチック光学部材も染色できる。
できるプラスチック光学部材の染色方法を提供する。 【解決手段】 分散染料を含有する超臨界流体をプラス
チック光学部材と接触させて染色する。難染色性のプラ
スチック光学部材も染色できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック光学
部材の染色方法に関し、特に、通常の染色方法では染色
し難いプラスチック光学部材の染色方法に関する。
部材の染色方法に関し、特に、通常の染色方法では染色
し難いプラスチック光学部材の染色方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチックレンズは、無機レンズと比
較して軽量で割れ難く、染色が可能であるという特長を
有するため、眼鏡レンズとして普及している。プラスチ
ックレンズの普及に伴って、プラスチックレンズを更に
薄型化、軽量化することが要求されているため、高屈折
率の光学材料が開発されてきている。
較して軽量で割れ難く、染色が可能であるという特長を
有するため、眼鏡レンズとして普及している。プラスチ
ックレンズの普及に伴って、プラスチックレンズを更に
薄型化、軽量化することが要求されているため、高屈折
率の光学材料が開発されてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、屈折率
が１．７０以上の高屈折率化した光学材料、特に分子内
に１つ以上のジスルフィド結合を有する（チオ）エポキ
シ化合物を重合して得られた樹脂では、温水に分散染料
を溶解した染色槽にプラスチックレンズを浸漬する従来
の染色方法では染色が困難であるという問題がある。具
体的には、通常のプラスチックレンズでは、短い場合で
１０数秒、特別に濃く染色する場合でも１時間弱、平均
的には数分〜１０数分程度で所定の濃度に染色できるの
に対し、高屈折率化した光学材料では、殆ど染色できな
い。プラスチックレンズは、カラー化が大きな特長であ
り、染色できないということは、プラスチックレンズの
商品価値がかなり低くなることを意味する。
が１．７０以上の高屈折率化した光学材料、特に分子内
に１つ以上のジスルフィド結合を有する（チオ）エポキ
シ化合物を重合して得られた樹脂では、温水に分散染料
を溶解した染色槽にプラスチックレンズを浸漬する従来
の染色方法では染色が困難であるという問題がある。具
体的には、通常のプラスチックレンズでは、短い場合で
１０数秒、特別に濃く染色する場合でも１時間弱、平均
的には数分〜１０数分程度で所定の濃度に染色できるの
に対し、高屈折率化した光学材料では、殆ど染色できな
い。プラスチックレンズは、カラー化が大きな特長であ
り、染色できないということは、プラスチックレンズの
商品価値がかなり低くなることを意味する。
【０００４】この場合、プラスチックレンズ基材の表面
に形成するハードコート膜を染色可能なタイプとし、ハ
ードコート膜を形成後に、ハードコート膜を染色するこ
とによって、プラスチックレンズを染色することも可能
である。
に形成するハードコート膜を染色可能なタイプとし、ハ
ードコート膜を形成後に、ハードコート膜を染色するこ
とによって、プラスチックレンズを染色することも可能
である。
【０００５】しかしながら、染色可能なハードコート膜
は、屈折率が１．５０程度と低いため、レンズ基材との
屈折率の差が原因で厚みムラや干渉縞が発生し、外観品
質が低下するという問題がある。また、ハードコート膜
の硬さ、耐熱性、耐湿性といった基本特性や反射防止膜
との密着性が通常のハードコート膜と比較して劣るとい
う問題がある。
は、屈折率が１．５０程度と低いため、レンズ基材との
屈折率の差が原因で厚みムラや干渉縞が発生し、外観品
質が低下するという問題がある。また、ハードコート膜
の硬さ、耐熱性、耐湿性といった基本特性や反射防止膜
との密着性が通常のハードコート膜と比較して劣るとい
う問題がある。
【０００６】そのため、高屈折率のプラスチックレンズ
そのものを染色できる技術が要望されている。
そのものを染色できる技術が要望されている。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、染色し難いプラスチック光学部材も直接染色できる
プラスチック光学部材の染色方法を提供することを目的
とする。
で、染色し難いプラスチック光学部材も直接染色できる
プラスチック光学部材の染色方法を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため、鋭意検討した結果、超臨界流体を染色媒
体に用いることによって、染色し難い屈折率が１．７０
以上の樹脂、とりわけ染色が困難な分子内に１つ以上の
ジスルフィド結合を有する（チオ）エポキシ化合物を重
合して得られた樹脂のような高屈折率の光学素材も染色
可能であることを見い出した。
達成するため、鋭意検討した結果、超臨界流体を染色媒
体に用いることによって、染色し難い屈折率が１．７０
以上の樹脂、とりわけ染色が困難な分子内に１つ以上の
ジスルフィド結合を有する（チオ）エポキシ化合物を重
合して得られた樹脂のような高屈折率の光学素材も染色
可能であることを見い出した。
【０００９】染料としては、超臨界流体として最も一般
的に用いられている二酸化炭素超臨界流体に溶解する分
散染料が好ましい。
的に用いられている二酸化炭素超臨界流体に溶解する分
散染料が好ましい。
【００１０】また、プラスチック光学部材に接触する超
臨界流体に温度勾配を与えることによって、超臨界流体
では温度変化に対して染料の溶解度が変化することか
ら、超臨界流体に染料濃度勾配を形成してプラスチック
光学部材に染料の染着濃度が漸次変化する領域を形成す
ることができる。
臨界流体に温度勾配を与えることによって、超臨界流体
では温度変化に対して染料の溶解度が変化することか
ら、超臨界流体に染料濃度勾配を形成してプラスチック
光学部材に染料の染着濃度が漸次変化する領域を形成す
ることができる。
【００１１】従って、請求項１は、染料を含有する超臨
界流体をプラスチック光学部材と接触させて前記プラス
チック光学部材を前記染料で染色することを特徴とする
プラスチック光学部材の染色方法を提供する。
界流体をプラスチック光学部材と接触させて前記プラス
チック光学部材を前記染料で染色することを特徴とする
プラスチック光学部材の染色方法を提供する。
【００１２】請求項２は、請求項１記載のプラスチック
光学部材の染色方法において、前記プラスチック光学部
材が、屈折率が１．７０以上の光学材料で構成されるこ
とを特徴とするプラスチック光学部材の染色方法を提供
する。
光学部材の染色方法において、前記プラスチック光学部
材が、屈折率が１．７０以上の光学材料で構成されるこ
とを特徴とするプラスチック光学部材の染色方法を提供
する。
【００１３】請求項３は、請求項２記載のプラスチック
光学部材の染色方法において、前記光学材料が、分子内
に１つ以上のジスルフィド結合を有する（チオ）エポキ
シ化合物を重合して得られた樹脂であることを特徴とす
るプラスチック光学部材の染色方法を提供する。
光学部材の染色方法において、前記光学材料が、分子内
に１つ以上のジスルフィド結合を有する（チオ）エポキ
シ化合物を重合して得られた樹脂であることを特徴とす
るプラスチック光学部材の染色方法を提供する。
【００１４】請求項４は、請求項１〜３いずれかに記載
のプラスチック光学部材の染色方法において、前記染料
が、分散染料であることを特徴とするプラスチック光学
部材の染色方法を提供する。
のプラスチック光学部材の染色方法において、前記染料
が、分散染料であることを特徴とするプラスチック光学
部材の染色方法を提供する。
【００１５】請求項５は、請求項１〜４いずれかに記載
のプラスチック光学部材の染色方法において、前記プラ
スチック光学部材と接触する超臨界流体に温度勾配を与
えて前記プラスチック光学部材に染着濃度が漸次変化す
る領域を形成することを特徴とするプラスチック光学部
材の染色方法を提供する。
のプラスチック光学部材の染色方法において、前記プラ
スチック光学部材と接触する超臨界流体に温度勾配を与
えて前記プラスチック光学部材に染着濃度が漸次変化す
る領域を形成することを特徴とするプラスチック光学部
材の染色方法を提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明のプラスチック光学
部材の染色方法の実施の形態について説明するが、本発
明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
部材の染色方法の実施の形態について説明するが、本発
明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１７】本発明のプラスチック光学部材の染色方法
は、染色媒体として超臨界流体を用いる。
は、染色媒体として超臨界流体を用いる。
【００１８】超臨界流体とは、臨界温度Ｔｃ及び臨界圧
力Ｐｃを超えた非凝縮性高密度流体である。超臨界流体
は、気体の性質と液体の性質の両方の性質を有し、わず
かの圧力変化で大きい密度変化が得られ、気体のように
拡散しやすくかつ液体の溶解性を示す。
力Ｐｃを超えた非凝縮性高密度流体である。超臨界流体
は、気体の性質と液体の性質の両方の性質を有し、わず
かの圧力変化で大きい密度変化が得られ、気体のように
拡散しやすくかつ液体の溶解性を示す。
【００１９】プラスチック光学部材の染色媒体として用
いることができる超臨界流体の種類としては、プラスチ
ックの軟化点より低い臨界温度Ｔｃを有するものが選択
され、一般的には、二酸化炭素（Ｔｃ＝３１．１℃、Ｐ
ｃ＝７２．９ａｔｍ）、二酸化窒素（Ｔｃ＝３６．５
℃、Ｐｃ＝７１．４ａｔｍ）、エタン（Ｔｃ＝３２．４
℃、Ｐｃ＝４８．３ａｔｍ）、エチレン（Ｔｃ＝９．７
℃、Ｐｃ＝５０．５ａｔｍ）等が選択される。特に、二
酸化炭素が、比較的穏和な条件で超臨界流体になり、し
かも毒性がなく不燃性であるため、好ましい。
いることができる超臨界流体の種類としては、プラスチ
ックの軟化点より低い臨界温度Ｔｃを有するものが選択
され、一般的には、二酸化炭素（Ｔｃ＝３１．１℃、Ｐ
ｃ＝７２．９ａｔｍ）、二酸化窒素（Ｔｃ＝３６．５
℃、Ｐｃ＝７１．４ａｔｍ）、エタン（Ｔｃ＝３２．４
℃、Ｐｃ＝４８．３ａｔｍ）、エチレン（Ｔｃ＝９．７
℃、Ｐｃ＝５０．５ａｔｍ）等が選択される。特に、二
酸化炭素が、比較的穏和な条件で超臨界流体になり、し
かも毒性がなく不燃性であるため、好ましい。
【００２０】本発明の染色に用いられる染料とは、プラ
スチック光学部材を染めることができるあらゆる有色物
質を意味し、酸性染料、酸性媒染染料、塩基性染料、直
接染料、建染染料、反応性染料、分散染料、ナフトール
染料などの通常の染料以外に、有機顔料、無機顔料等の
顔料をも含む広い概念である。
スチック光学部材を染めることができるあらゆる有色物
質を意味し、酸性染料、酸性媒染染料、塩基性染料、直
接染料、建染染料、反応性染料、分散染料、ナフトール
染料などの通常の染料以外に、有機顔料、無機顔料等の
顔料をも含む広い概念である。
【００２１】染料の中でも、プラスチックレンズの通常
の染色に用いられている分散染料が好ましい。また、二
酸化炭素を超臨界流体に用いる場合、二酸化炭素は無極
性であるため、二酸化炭素超臨界流体への溶解性から、
水に不溶な分散染料以外の染料は使用が困難である。
の染色に用いられている分散染料が好ましい。また、二
酸化炭素を超臨界流体に用いる場合、二酸化炭素は無極
性であるため、二酸化炭素超臨界流体への溶解性から、
水に不溶な分散染料以外の染料は使用が困難である。
【００２２】なお、一般の分散染料には、分散染料を水
に安定に分散させるために分散剤が含まれるが、染色媒
体として超臨界流体を用いる場合、分散剤は不要であ
る。そのため、分散剤を含まない分散染料を用いる。
に安定に分散させるために分散剤が含まれるが、染色媒
体として超臨界流体を用いる場合、分散剤は不要であ
る。そのため、分散剤を含まない分散染料を用いる。
【００２３】用いることができる分散染料としては、デ
ィスパーズ・イエロー・５４、ディスパーズ・イエロー
・１２２、ディスパーズ・イエロー・１２４、ディスパ
ーズ・イエロー・１２８、ディスパーズ・イエロー・１
３４、ディスパーズ・イエロー・１４０、ディスパーズ
・オレンジ・５、ディスパーズ・オレンジ・３７、ディ
スパーズ・オレンジ・９３、ディスパーズ・オレンジ・
１０３、ディスパーズ・オレンジ・１１２、ディスパー
ズ・オレンジ・１３４、ディスパーズ・オレンジ・３７
０、ディスパーズ・グリーン・７、ディスパーズ・バイ
オレット・６１、ディスパーズ・バイオレット・６３、
ディスパーズ・ブラウン・１、ディスパーズ・ブラウン
・１３、ディスパーズ・ブルー・１４、ディスパーズ・
ブルー・２７、ディスパーズ・ブルー・５４、ディスパ
ーズ・ブルー・５６、ディスパーズ・ブルー・１７６、
ディスパーズ・ブルー・１８２、ディスパーズ・ブルー
・１９３、ディスパーズ・レッド・６０、ディスパーズ
・レッド・１４６、ディスパーズ・レッド・１９９、デ
ィスパーズ・レッド・２０２、ディスパーズ・レッド・
２０４、ディスパーズ・レッド・２９１等が挙げられ、
これらの１種を単独で又は２種以上を混合して用いるこ
とができる。
ィスパーズ・イエロー・５４、ディスパーズ・イエロー
・１２２、ディスパーズ・イエロー・１２４、ディスパ
ーズ・イエロー・１２８、ディスパーズ・イエロー・１
３４、ディスパーズ・イエロー・１４０、ディスパーズ
・オレンジ・５、ディスパーズ・オレンジ・３７、ディ
スパーズ・オレンジ・９３、ディスパーズ・オレンジ・
１０３、ディスパーズ・オレンジ・１１２、ディスパー
ズ・オレンジ・１３４、ディスパーズ・オレンジ・３７
０、ディスパーズ・グリーン・７、ディスパーズ・バイ
オレット・６１、ディスパーズ・バイオレット・６３、
ディスパーズ・ブラウン・１、ディスパーズ・ブラウン
・１３、ディスパーズ・ブルー・１４、ディスパーズ・
ブルー・２７、ディスパーズ・ブルー・５４、ディスパ
ーズ・ブルー・５６、ディスパーズ・ブルー・１７６、
ディスパーズ・ブルー・１８２、ディスパーズ・ブルー
・１９３、ディスパーズ・レッド・６０、ディスパーズ
・レッド・１４６、ディスパーズ・レッド・１９９、デ
ィスパーズ・レッド・２０２、ディスパーズ・レッド・
２０４、ディスパーズ・レッド・２９１等が挙げられ、
これらの１種を単独で又は２種以上を混合して用いるこ
とができる。
【００２４】染色の対象となるプラスチック光学部材と
しては、プラスチックレンズ、サングラスに代表される
が、その他、コンタクトレンズ、光学フィルター、カバ
ーガラス等が例示できる。光学素材としては、特に制限
されないが、通常の染色方法では染色ができない光学素
材や染色に時間がかかり過ぎる光学素材を選択すること
が好ましい。例えば、難染色性の高屈折率素材や、染色
が容易な素材であっても高濃度の染色が必要で、染色に
時間がかかるサングラスカラー等の光学部材を挙げるこ
とができる。
しては、プラスチックレンズ、サングラスに代表される
が、その他、コンタクトレンズ、光学フィルター、カバ
ーガラス等が例示できる。光学素材としては、特に制限
されないが、通常の染色方法では染色ができない光学素
材や染色に時間がかかり過ぎる光学素材を選択すること
が好ましい。例えば、難染色性の高屈折率素材や、染色
が容易な素材であっても高濃度の染色が必要で、染色に
時間がかかるサングラスカラー等の光学部材を挙げるこ
とができる。
【００２５】とりわけ、近年開発された屈折率が１．７
０以上の高屈折率光学材料は、緻密で難染色性であるた
め、このような高屈折率素材に適用することが好まし
い。高屈折率の光学素材としては、例えば特開平１１−
３２２９３０号公報に記載されている重合性組成物を硬
化して得られる透明樹脂を挙げることができる。
０以上の高屈折率光学材料は、緻密で難染色性であるた
め、このような高屈折率素材に適用することが好まし
い。高屈折率の光学素材としては、例えば特開平１１−
３２２９３０号公報に記載されている重合性組成物を硬
化して得られる透明樹脂を挙げることができる。
【００２６】この公報に記載されている重合性組成物
は、分子内に１つ以上のジスルフィド結合を有する（チ
オ）エポキシ化合物が主成分である。分子内に１つ以上
のジスルフィド結合を有する（チオ）エポキシ化合物と
しては、例えば、ビス（２，３−エポキシプロピル）ジ
スルフィド、ビス（２，３−エピチオプロピル）ジスル
フィド、ビス（２，３−エピチオプロピルジチオ）メタ
ン、ビス（２，３−エピチオプロピルジチオ）エタン、
ビス（６，７−エピチオ−３，４−ジチアヘプタン）ス
ルフィド、１，４−ジチアン−２，５−ビス（２，３−
エピチオプロピルジチオメチル）、１，３−ビス（２，
３−エピチオプロピルジチオメチル）ベンゼン、１，６
−ビス（２，３−エピチオプロピルジチオメチル）−２
−（２，３−エピチオプロピルジチオエチルチオ）−４
−チアヘキサン、１，２，３−トリス（２，３−エピチ
オプロピルジチオ）プロパンを挙げることができる。
は、分子内に１つ以上のジスルフィド結合を有する（チ
オ）エポキシ化合物が主成分である。分子内に１つ以上
のジスルフィド結合を有する（チオ）エポキシ化合物と
しては、例えば、ビス（２，３−エポキシプロピル）ジ
スルフィド、ビス（２，３−エピチオプロピル）ジスル
フィド、ビス（２，３−エピチオプロピルジチオ）メタ
ン、ビス（２，３−エピチオプロピルジチオ）エタン、
ビス（６，７−エピチオ−３，４−ジチアヘプタン）ス
ルフィド、１，４−ジチアン−２，５−ビス（２，３−
エピチオプロピルジチオメチル）、１，３−ビス（２，
３−エピチオプロピルジチオメチル）ベンゼン、１，６
−ビス（２，３−エピチオプロピルジチオメチル）−２
−（２，３−エピチオプロピルジチオエチルチオ）−４
−チアヘキサン、１，２，３−トリス（２，３−エピチ
オプロピルジチオ）プロパンを挙げることができる。
【００２７】このような分子内に１つ以上のジスルフィ
ド結合を有する（チオ）エポキシ化合物、必要により
（チオ）エポキシ化合物、チオール化合物、メルカプト
有機酸類等の改質剤、及び３級アミン、ホスフィン類、
ルイス酸、ラジカル重合触媒、カチオン重合触媒等の硬
化触媒を含む重合性組成物を注型重合法で熱重合するこ
とによって透明樹脂で構成されるプラスチック光学部材
を得ることができる。
ド結合を有する（チオ）エポキシ化合物、必要により
（チオ）エポキシ化合物、チオール化合物、メルカプト
有機酸類等の改質剤、及び３級アミン、ホスフィン類、
ルイス酸、ラジカル重合触媒、カチオン重合触媒等の硬
化触媒を含む重合性組成物を注型重合法で熱重合するこ
とによって透明樹脂で構成されるプラスチック光学部材
を得ることができる。
【００２８】分子内に１つ以上のジスルフィド結合を有
する（チオ）エポキシ化合物を重合して得られる透明樹
脂は、屈折率が１．７２以上の高屈折率を有し、温水あ
るいは有機溶媒に分散染料を溶解した染色槽にプラスチ
ック光学部材を浸漬する従来の染色方法では染色が極め
て困難である。
する（チオ）エポキシ化合物を重合して得られる透明樹
脂は、屈折率が１．７２以上の高屈折率を有し、温水あ
るいは有機溶媒に分散染料を溶解した染色槽にプラスチ
ック光学部材を浸漬する従来の染色方法では染色が極め
て困難である。
【００２９】本発明では、染色媒体として、従来の水、
有機溶媒に代えて超臨界流体を用いる。超臨界流体を染
色媒体に用いる染色装置の一例を図１に示す。超臨界流
体に対する染料の溶解度は小さいため、超臨界流体を循
環させ、染料の溶解、染色を繰り返す循環式となってい
る。
有機溶媒に代えて超臨界流体を用いる。超臨界流体を染
色媒体に用いる染色装置の一例を図１に示す。超臨界流
体に対する染料の溶解度は小さいため、超臨界流体を循
環させ、染料の溶解、染色を繰り返す循環式となってい
る。
【００３０】この染色装置１００では、超臨界二酸化炭
素を染色媒体に用いる。液化二酸化炭素の貯蔵タンク１
０１から出た液状二酸化炭素は、冷却器１０２で冷却さ
れ、ポンプ１０３で超臨界状態まで圧縮され、更にヒー
ター１０４で所定の温度に加熱される。所定の圧力と温
度の超臨界二酸化炭素流体は染料が収納された染料溶解
槽１０５に送られ、ここで染料が超臨界二酸化炭素流体
に溶解する。染料を含んだ超臨界二酸化炭素流体は、プ
ラスチック光学部材が収納されている染色槽１０６に送
られ、ここでプラスチック光学部材と染料を含む超臨界
二酸化炭素流体とが接触し、染料はプラスチック光学部
材に部分的に移行し、プラスチック光学部材を染色す
る。染色槽１０６を出た染料を含む超臨界二酸化炭素流
体は圧力制御器１０７を備えるセパレーター１０８で圧
力が下げられ、二酸化炭素は気体となり、染料と分離さ
れる。分離された染料は粉末で回収される。気体になっ
た二酸化炭素はコンデンサー１０９で冷却され、液化
し、貯蔵タンク１０１に戻される。
素を染色媒体に用いる。液化二酸化炭素の貯蔵タンク１
０１から出た液状二酸化炭素は、冷却器１０２で冷却さ
れ、ポンプ１０３で超臨界状態まで圧縮され、更にヒー
ター１０４で所定の温度に加熱される。所定の圧力と温
度の超臨界二酸化炭素流体は染料が収納された染料溶解
槽１０５に送られ、ここで染料が超臨界二酸化炭素流体
に溶解する。染料を含んだ超臨界二酸化炭素流体は、プ
ラスチック光学部材が収納されている染色槽１０６に送
られ、ここでプラスチック光学部材と染料を含む超臨界
二酸化炭素流体とが接触し、染料はプラスチック光学部
材に部分的に移行し、プラスチック光学部材を染色す
る。染色槽１０６を出た染料を含む超臨界二酸化炭素流
体は圧力制御器１０７を備えるセパレーター１０８で圧
力が下げられ、二酸化炭素は気体となり、染料と分離さ
れる。分離された染料は粉末で回収される。気体になっ
た二酸化炭素はコンデンサー１０９で冷却され、液化
し、貯蔵タンク１０１に戻される。
【００３１】超臨界流体を染色媒体に用いると、染料は
粉末状態で回収され、環境負荷がない。また、超臨界流
体は拡散速度が気体に近く浸透しやすいため、難染色性
の光学材料も染色が可能となる。超臨界流体の溶解度は
非常に小さいため、メタノール、エタノール等のエント
レーナーと呼ばれる溶媒を超臨界流体に添加し、超臨界
流体に対する染料の溶解度を増加させる場合がある。
粉末状態で回収され、環境負荷がない。また、超臨界流
体は拡散速度が気体に近く浸透しやすいため、難染色性
の光学材料も染色が可能となる。超臨界流体の溶解度は
非常に小さいため、メタノール、エタノール等のエント
レーナーと呼ばれる溶媒を超臨界流体に添加し、超臨界
流体に対する染料の溶解度を増加させる場合がある。
【００３２】超臨界流体染色装置では、染料の投入量、
圧力、温度、循環量、エントレーナーの種類や添加量、
染色時間などのファクターを変化させることによって染
色条件を変えることができ、染着濃度を調整することが
できる。
圧力、温度、循環量、エントレーナーの種類や添加量、
染色時間などのファクターを変化させることによって染
色条件を変えることができ、染着濃度を調整することが
できる。
【００３３】プラスチックレンズの染色では、レンズの
一方の側の染色部分から無染色部分あるいはごく薄い染
色部分まで漸次染色の濃さが変化するグラデーション染
色が好まれている。
一方の側の染色部分から無染色部分あるいはごく薄い染
色部分まで漸次染色の濃さが変化するグラデーション染
色が好まれている。
【００３４】従来のグラデーション染色では、染料が溶
解した温水又は有機溶媒にプラスチックレンズの約半分
を浸漬し、プラスチックレンズを昇降させながら液面の
移動によってグラデーションを実現している。
解した温水又は有機溶媒にプラスチックレンズの約半分
を浸漬し、プラスチックレンズを昇降させながら液面の
移動によってグラデーションを実現している。
【００３５】ところが、超臨界流体には界面が存在しな
いため、このようなグラデーション染色を行うことがで
きない。そのため、超臨界流体を染色媒体に用いる染色
方法でグラデーション染色を実現するには、超臨界流体
に染料濃度勾配を形成してプラスチック光学部材に染料
の染着濃度が漸次変化する領域を形成する方法が採用さ
れる。
いため、このようなグラデーション染色を行うことがで
きない。そのため、超臨界流体を染色媒体に用いる染色
方法でグラデーション染色を実現するには、超臨界流体
に染料濃度勾配を形成してプラスチック光学部材に染料
の染着濃度が漸次変化する領域を形成する方法が採用さ
れる。
【００３６】超臨界流体では、温度と圧力を選択するこ
とによって、染料の溶解度を殆どゼロからある程度の溶
解度まで自由に変化させることができる。圧力が一定の
条件では温度が変化すると染料の溶解度が変化する。例
えば、ディスパーズ・ブルー１４は、超臨界二酸化炭素
に対して、１２ＭＰａの圧力下で、３４５Ｋでは殆ど溶
解しないが、３０５Ｋでは２０×１０−３ｍｏｌ／ｄｍ
の溶解度を示す。従って、プラスチック光学部材に接触
する超臨界流体に温度勾配を与えることによって、染料
濃度勾配を形成することができる。
とによって、染料の溶解度を殆どゼロからある程度の溶
解度まで自由に変化させることができる。圧力が一定の
条件では温度が変化すると染料の溶解度が変化する。例
えば、ディスパーズ・ブルー１４は、超臨界二酸化炭素
に対して、１２ＭＰａの圧力下で、３４５Ｋでは殆ど溶
解しないが、３０５Ｋでは２０×１０−３ｍｏｌ／ｄｍ
の溶解度を示す。従って、プラスチック光学部材に接触
する超臨界流体に温度勾配を与えることによって、染料
濃度勾配を形成することができる。
【００３７】図２は、グラデーション染色を行うことが
できる染色槽を示す概念図である。この染色槽２００
は、プラスチックレンズ１を垂直方向に支持できるオー
トクレーブ２０１で構成され、オートクレーブ２０１内
の底面近傍に染料を含む超臨界流体を導入する導入管２
０２とオートクレーブ２０１の上部から超臨界流体を排
出する排出管２０３を備える。また、オートクレーブ２
０１の側壁内部には、オートクレーブ２０１の内側面に
対して温度勾配を形成できる加熱装置２０５が設けられ
ている。この場合、加熱装置２０５の代わりに冷却装置
を用いることも可能であり、更には加熱装置と冷却装置
を併用することも可能である。
できる染色槽を示す概念図である。この染色槽２００
は、プラスチックレンズ１を垂直方向に支持できるオー
トクレーブ２０１で構成され、オートクレーブ２０１内
の底面近傍に染料を含む超臨界流体を導入する導入管２
０２とオートクレーブ２０１の上部から超臨界流体を排
出する排出管２０３を備える。また、オートクレーブ２
０１の側壁内部には、オートクレーブ２０１の内側面に
対して温度勾配を形成できる加熱装置２０５が設けられ
ている。この場合、加熱装置２０５の代わりに冷却装置
を用いることも可能であり、更には加熱装置と冷却装置
を併用することも可能である。
【００３８】温度勾配としては、プラスチックレンズ１
の上側を染料の溶解性が殆どない所定の温度に、プラス
チック１の下側を染料を良く溶解する所定の温度に、プ
ラスチックレンズ１の中央部でこれらの温度差の間で温
度が徐々に変化する領域を形成するように設定すること
が好ましい。
の上側を染料の溶解性が殆どない所定の温度に、プラス
チック１の下側を染料を良く溶解する所定の温度に、プ
ラスチックレンズ１の中央部でこれらの温度差の間で温
度が徐々に変化する領域を形成するように設定すること
が好ましい。
【００３９】例えば、染料としてディスパーズ・ブルー
１４、超臨界流体として二酸化炭素を用いる場合は、プ
ラスチックレンズ１の上側を３４５Ｋ、プラスチックレ
ンズ１の下側を３０５Ｋとし、プラスチックレンズ１の
中間部を３０５Ｋから３４５Ｋに温度変化するように設
定する。
１４、超臨界流体として二酸化炭素を用いる場合は、プ
ラスチックレンズ１の上側を３４５Ｋ、プラスチックレ
ンズ１の下側を３０５Ｋとし、プラスチックレンズ１の
中間部を３０５Ｋから３４５Ｋに温度変化するように設
定する。
【００４０】このように温度勾配を設定すると、上側が
ほとんど染色されず、下側が濃く染色され、中間部分が
漸次染着濃度が変化するグラデーション染色プラスチッ
クレンズを製造することができる。
ほとんど染色されず、下側が濃く染色され、中間部分が
漸次染着濃度が変化するグラデーション染色プラスチッ
クレンズを製造することができる。
【００４１】
【実施例】被染色レンズとして、分子内に１つ以上のジ
スルフィド結合を有する（チオ）エポキシ化合物を重合
して得られた樹脂（屈折率ｎ＝１．７４）を素材とする
プラスチックレンズ（商品名セイコープレステージ）を
超臨界二酸化炭素流体を染色媒体とする染色方法で染色
を行った。
スルフィド結合を有する（チオ）エポキシ化合物を重合
して得られた樹脂（屈折率ｎ＝１．７４）を素材とする
プラスチックレンズ（商品名セイコープレステージ）を
超臨界二酸化炭素流体を染色媒体とする染色方法で染色
を行った。
【００４２】図３に示す染色実験装置を用いた。この染
色実験装置３００は、内容積が５０ｃｃの恒温圧力容器
３０１を染色槽として用いる。排出弁３０２を閉じ、開
閉バルブ３０３を開けた状態で超臨界二酸化炭素流体を
貯蔵しているボンベ３０５から出た超臨界二酸化炭素流
体を液クロポンプ３０６で染料が入れられた染料容器３
０７内に導入し、染料を含んだ超臨界二酸化炭素流体を
染色槽３０１に導入し、被染色レンズ１’を染色した
後、染色の終了した超臨界二酸化炭素流体を循環ポンプ
３０８で染料容器３０７に戻して超臨界二酸化炭素流体
を循環使用した。
色実験装置３００は、内容積が５０ｃｃの恒温圧力容器
３０１を染色槽として用いる。排出弁３０２を閉じ、開
閉バルブ３０３を開けた状態で超臨界二酸化炭素流体を
貯蔵しているボンベ３０５から出た超臨界二酸化炭素流
体を液クロポンプ３０６で染料が入れられた染料容器３
０７内に導入し、染料を含んだ超臨界二酸化炭素流体を
染色槽３０１に導入し、被染色レンズ１’を染色した
後、染色の終了した超臨界二酸化炭素流体を循環ポンプ
３０８で染料容器３０７に戻して超臨界二酸化炭素流体
を循環使用した。
【００４３】染色槽３０１が小さいため、約３×１ｃｍ
角に切断したレンズ片１’をサンプルとして染色槽３０
１内に置いた。染料は、分散染料の１，４−ジ−（Ｎ−
ブチルアミンアントラキノン）（青色）を用いた。圧力
は２０ＭＰａ、温度は１００℃とした。粉末状の分散染
料１．５ｇを染料容器３０７に投入し、二酸化炭素を６
０〜７０ｃｃ導入し、７ｃｃ／分の循環量で２時間循環
させた。
角に切断したレンズ片１’をサンプルとして染色槽３０
１内に置いた。染料は、分散染料の１，４−ジ−（Ｎ−
ブチルアミンアントラキノン）（青色）を用いた。圧力
は２０ＭＰａ、温度は１００℃とした。粉末状の分散染
料１．５ｇを染料容器３０７に投入し、二酸化炭素を６
０〜７０ｃｃ導入し、７ｃｃ／分の循環量で２時間循環
させた。
【００４４】染色槽３０１から取り出されたレンズ片
１’は、染色レンズとして十分な青色に染色していた。
１’は、染色レンズとして十分な青色に染色していた。
【００４５】
【発明の効果】本発明のプラスチック光学部材の染色方
法によれば、従来の染色方法では染色が困難であった光
学材料も超臨界流体を染色媒体とすることによって染色
することが可能となった。
法によれば、従来の染色方法では染色が困難であった光
学材料も超臨界流体を染色媒体とすることによって染色
することが可能となった。
【図１】超臨界流体を用いる染色装置の概要を示す構成
図である。
図である。
【図２】グラデーション染色を行う染色槽を示す概略構
成図である。
成図である。
【図３】実施例で用いた超臨界流体を用いる染色実験装
置を示す概略構成図である。
置を示す概略構成図である。
１００ 超臨界流体染色装置 １０１ 液化二酸化炭素の貯蔵タンク １０２ 冷却器 １０３ ポンプ １０４ ヒーター １０５ 染料溶解槽 １０６ 染色槽 １０７ 圧力制御器 １０８ セパレーター １０９ コンデンサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｄ０６Ｐ 5/00 Ｇ０２Ｂ 1/04 Ｇ０２Ｂ 1/04 Ｇ０２Ｃ 7/10 Ｇ０２Ｃ 7/10 Ｂ０５Ｄ 7/02 // Ｂ０５Ｄ 7/02 Ｃ０８Ｌ 63:00 Ｚ Ｃ０８Ｌ 63:00 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｚ Ｆターム(参考） 2H006 BA01 BA06 BE01 BE05 2K009 BB11 BB23 CC03 CC21 DD02 EE01 4D075 AB01 AB54 CA47 CB36 DA11 DA23 DB13 DB47 DC24 EC17 EC30 4F073 AA15 BA22 BB05 EA52 EA71 EA75 4H057 AA02 BA08 CA29 CB46 CB49 CC02 DA02 DA29 EA02 GA03 HA01 HA90 JA10 JB02
Claims (5)
- 【請求項１】 染料を含有する超臨界流体をプラスチッ
ク光学部材と接触させて前記プラスチック光学部材を前
記染料で染色することを特徴とするプラスチック光学部
材の染色方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のプラスチック光学部材の
染色方法において、 前記プラスチック光学部材が、屈折率が１．７０以上の
光学材料で構成されることを特徴とするプラスチック光
学部材の染色方法。 - 【請求項３】 請求項２記載のプラスチック光学部材の
染色方法において、前記光学材料が、分子内に１つ以上
のジスルフィド結合を有する（チオ）エポキシ化合物を
重合して得られた樹脂であることを特徴とするプラスチ
ック光学部材の染色方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３いずれかに記載のプラスチ
ック光学部材の染色方法において、 前記染料が、分散染料であることを特徴とするプラスチ
ック光学部材の染色方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４いずれかに記載のプラスチ
ック光学部材の染色方法において、 前記プラスチック光学部材と接触する超臨界流体に温度
勾配を与えて前記プラスチック光学部材に染着濃度が漸
次変化する領域を形成することを特徴とするプラスチッ
ク光学部材の染色方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001147029A JP2002341102A (ja) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | プラスチック光学部材の染色方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001147029A JP2002341102A (ja) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | プラスチック光学部材の染色方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002341102A true JP2002341102A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=18992572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001147029A Withdrawn JP2002341102A (ja) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | プラスチック光学部材の染色方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002341102A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008126536A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | 成形品及びその射出成形方法 |
| WO2008142751A1 (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Munekata Co., Ltd. | 樹脂成形品の射出成形及び表面改質方法 |
| EP2746834A4 (en) * | 2011-08-19 | 2015-06-17 | Hoya Corp | PROCESS FOR PRODUCTION OF LENS OF PLASTIC MATERIAL |
-
2001
- 2001-05-16 JP JP2001147029A patent/JP2002341102A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008126536A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | 成形品及びその射出成形方法 |
| WO2008142751A1 (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Munekata Co., Ltd. | 樹脂成形品の射出成形及び表面改質方法 |
| EP2746834A4 (en) * | 2011-08-19 | 2015-06-17 | Hoya Corp | PROCESS FOR PRODUCTION OF LENS OF PLASTIC MATERIAL |
| US9081131B2 (en) | 2011-08-19 | 2015-07-14 | Hoya Corporation | Process for producing plastic lens |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080805 |