染色プラスチックレンズの製造方法
【課題】工程数が少なく、且つ屈折率１．７以上、特に屈折率１．７〜１．８のプラスチックレンズに対しても高濃度でムラ無く均一に染色することが可能な染色プラスチックレンズの製造方法を提供する。
【解決手段】下記工程（１）及び工程（２）をこの順に有する染色プラスチックレンズの製造方法。
工程（１）：６０℃以下の基板上に昇華性染料含有インクを塗布する工程。
工程（２）：プラスチックレンズを、該レンズの被染色面と前記基板の昇華性染料含有インクが塗布された面とが対向するように設置した後、略真空圧下において、前記工程（１）後の基板を下記加熱条件下に加熱することにより基板上に塗布された昇華性染料含有インク中の昇華性染料を昇華させて前記プラスチックレンズを染色する工程。
加熱条件：加熱温度をＸ（℃）、加熱時間をＹ（秒）としたとき、
Ｘ＝１００〜３００、Ｙ＝１０〜６００、且つ
３０００≦Ｘ×Ｙ≦６００００である。
【解決手段】下記工程（１）及び工程（２）をこの順に有する染色プラスチックレンズの製造方法。
工程（１）：６０℃以下の基板上に昇華性染料含有インクを塗布する工程。
工程（２）：プラスチックレンズを、該レンズの被染色面と前記基板の昇華性染料含有インクが塗布された面とが対向するように設置した後、略真空圧下において、前記工程（１）後の基板を下記加熱条件下に加熱することにより基板上に塗布された昇華性染料含有インク中の昇華性染料を昇華させて前記プラスチックレンズを染色する工程。
加熱条件：加熱温度をＸ（℃）、加熱時間をＹ（秒）としたとき、
Ｘ＝１００〜３００、Ｙ＝１０〜６００、且つ
３０００≦Ｘ×Ｙ≦６００００である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇華染色法による染色プラスチックレンズの製造方法に関する。さらに詳しくは、屈折率１．７以上、特に屈折率１．７〜１．８のプラスチックレンズに対しても高濃度でムラ無く均一に染色することが可能な染色プラスチックレンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、眼鏡用のプラスチックレンズの染色には、浸漬染色法、加圧染色法、染料膜加熱法等が利用されてきた。しかし、これらの染色方法では、高屈折率（屈折率１．７以上）のプラスチックレンズに対して高濃度でムラ無く均一に染色することが困難であった。
そこで、高屈折率（屈折率１．７以上）のプラスチックレンズに対しても、高濃度でムラ無く均一に染色するため、昇華性染料を用いてプラスチックレンズを染色する昇華染色法を始めとする、様々な試みがなされている。該昇華染色法を用いてプラスチックレンズを染色する方法としては、例えば、プリンタにより白紙に染料を塗布した印刷基体を加熱して染料を昇華させ、プラスチックレンズを染色する方法（特許文献１参照）、予め１００〜１５０℃に加熱した保持材に染料を塗布及び固定した後、該保持材をさらに高温で加熱処理して染料を昇華させてプラスチックレンズを染色する方法（特許文献２参照）等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５９９５０号公報
【特許文献２】特開２００５−１５６６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された方法では、染料中の色素がプラスチックレンズ表面で結晶化してしまい、染色が不均一でムラになることがある。本発明者等の検討によると、これは、昇華性染料中の水分がレンズ表面にて色素の結晶化を促進しているためではないかと考えられる。特に高屈折率のプラスチックレンズを用いた場合にこの現象が顕著となるという問題があり、さらなる改良の余地がある。
また、特許文献２に記載された方法では、予め保持材（基板）を加熱しておく必要があるために工程数が増え、工業的には好ましくない。さらに、特許文献２に記載された方法では、染料を保持材に塗布している間に保持材自体の温度が変化するため、作業初期と終期で染料中の含水量が変化し、これがムラの原因になる恐れがある。特に、ディスペンサーを使用する塗布方法等のように、１打点当たりの染料が比較的多い塗布方法では、１打点当たりの含水量も多くなるため、塗布初期と塗布終期において１打点当たりの染料中の含水率が大きく異なり、顕微鏡を用いてレンズの染色状態を詳細に調査すると、レンズを均一に染色できていないことがある。
昇華染色法では、昇華性染料含有インク中の界面活性剤は色素と共には昇華しないため、プラスチックレンズ表面に付着した色素周辺には界面活性剤が存在せず、そのために色素の結晶化が起こり易く、これが不均一な染色の原因になっているものと考えられる。そのため、昇華染色法にて、レンズを効率良く均一に染色する方法の開発が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、工程数が少なく、且つ屈折率１．７以上、特に屈折率１．７〜１．８のプラスチックレンズに対しても高濃度でムラ（以下、染色ムラと称することもある。）無く均一に染色することが可能な染色プラスチックレンズの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、特定の加熱条件下で染色を行うことにより、昇華性染料中の水分による悪影響を効果的に低減できることが判明した。
本発明は、下記［１］〜［６］に関する。
［１］下記工程（１）及び工程（２）をこの順に有する染色プラスチックレンズの製造方法。
工程（１）：６０℃以下の基板上に昇華性染料含有インクを塗布する工程。
工程（２）：プラスチックレンズを、該レンズの被染色面と前記基板の昇華性染料含有インクが塗布された面とが対向するように設置した後、略真空圧下において、前記工程（１）後の基板を下記加熱条件下に加熱することにより基板上に塗布された昇華性染料含有インク中の昇華性染料を昇華させて前記プラスチックレンズを染色する工程。
加熱条件：加熱温度をＸ（℃）、加熱時間をＹ（秒）としたとき、
Ｘ＝１００〜３００、Ｙ＝１０〜６００、且つ
３０００≦Ｘ×Ｙ≦６００００である。
［２］前記工程（２）において、被染色面がプラズマ処理されたプラスチックレンズを用いる、上記［１］に記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
［３］前記工程（２）の後に下記工程（３）を有する、上記［１］又は［２］に記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
工程（３）：前記工程（２）で得られた昇華性染料が付着したプラスチックレンズをさらに加熱処理することにより、該プラスチックレンズに付着した昇華性染料をレンズ内に浸透させる工程。
［４］前記工程（２）で使用するプラスチックレンズが、スルフィド結合を有するモノマーの単独重合体、又はスルフィド結合を有するモノマーと１種以上の他のモノマーとの共重合体である、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
［５］前記工程（２）で使用するプラスチックレンズの屈折率が１．７以上である、上記［１］〜［４］のいずれかに記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
［６］工程（１）において、昇華性染料含有インクを塗布する方法がインクドットコーティング法である、上記［１］〜［５］のいずれかに記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、工程数を増やさずとも、染料中の水分の悪影響を低減でき、レンズを変形させることなく、屈折率１．７以上、特に屈折率１．７〜１．８のプラスチックレンズに対しても高濃度でムラ無く均一に染色することが可能な染色プラスチックレンズの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【図２】実施例２で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【図３】実施例３で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【図４】実施例４で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【図５】比較例１で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【図６】比較例２で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【図７】比較例３で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【図８】比較例４で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
上記の通り、本発明は、下記工程（１）及び工程（２）をこの順に有する染色プラスチックレンズの製造方法である。
工程（１）：６０℃以下の基板上に昇華性染料含有インクを塗布する工程。
工程（２）：プラスチックレンズを、該レンズの被染色面と前記基板の昇華性染料含有インクが塗布された面とが対向するように設置した後、略真空圧下において、前記工程（１）後の基板を下記加熱条件下に加熱することにより基板上に塗布された昇華性染料含有インク中の昇華性染料を昇華させて前記プラスチックレンズを染色する工程。
加熱条件：加熱温度をＸ（℃）、加熱時間をＹ（秒）としたとき、
Ｘ＝１００〜３００、Ｙ＝１０〜６００、且つ
３０００≦Ｘ×Ｙ≦６００００である。
【００１０】
［工程（１）］
（基板）
工程（１）では、基板上にプラスチックレンズを染色するための昇華性染料含有インクを塗布する。該基板としては特に制限は無く、例えば無機材料からなる基板、有機材料からなる基板、金属材料からなる基板のいずれも使用できる。
上記無機材料としては、ガラス、石英、雲母等や、ガラス繊維、炭化ケイ素繊維等の無機高分子化合物からなる織布又は不織布等が挙げられる。上記有機材料としては、紙等が挙げられる。上記金属材料としては、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、これらの合金等が挙げられる。基板は、２種以上の材料を複合化した複合材料で形成されていてもよく、また、複数の材料からなる多層構造体であってもよい。
基板の厚さに特に制限は無いが、後工程において加熱処理を効率良く行う観点から、０．５ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、１ｍｍ〜３ｍｍがより好ましい。
上記基板は、プラスチックレンズと対向する側の面（塗布面）が、プラスチックレンズの被染色面側の曲面と重ね合わせたときの誤差が少ない曲面を有する形状であってもよい。この場合、基板とプラスチックレンズの間隔がレンズの曲面全体でほぼ一定になり、昇華した染料がレンズ上に均一に拡散し、プラスチックレンズをムラ無く均一に染色し易くなる。また、基板の昇華性染料含有インクを塗布する面は、プラスチックレンズを均一に染色する観点から、平滑であることが好ましい。
なお、塗布する際の基板の温度は６０℃以下であり、好ましくは０〜６０℃であり、プラスチックレンズをムラ無く均一に染色する観点から、好ましくは１０〜５０℃、より好ましくは１５〜３０℃、さらに好ましくは常温（つまり、加熱していない温度）である。０℃以上であれば、後工程での加熱処理の効率が良くなるため、好ましい。一方、６０℃を上回ると、工程（２）の加熱処理の温度に近づくため、加熱処理条件の制御が困難となり、結果的にムラが生じる原因となる場合がある。
【００１１】
（昇華性染料含有インク）
工程（１）で使用するインクに含有させる昇華性染料は、加熱により昇華する性質を有する染料であれば特に制限は無い。昇華性染料は工業的に容易に入手可能であり、市販品としては、例えばカヤセットブルー906（日本化薬株式会社製）、カヤセットブラウン939（日本化薬株式会社製）、カヤセットレッド130（日本化薬株式会社製）Kayalon Microester Red C-LS conc（日本化薬株式会社製）、Kayalon Microester Red AQ-LE（日本化薬株式会社製）、Ｋayalon Ｍicroester Red DX-LS（日本化薬株式会社製）、Dianix Blue AC-E（ダイスタージャパン株式会社製）、Dianix Red AC-E 0１、（ダイスタージャパン株式会社製）、Dianix Yellow AC-E new（ダイスタージャパン株式会社製）、Kayalon Microester Yellow C-LS（日本化薬株式会社製）、Kayalon Microester Yellow AQ-LE（日本化薬株式会社製）、Kayalon Microester Blue C-LS conc（日本化薬株式会社製）、Kayalon Microester Blue AQ-LE（日本化薬株式会社製）、Kayalon Microester Blue DX-LS conc（日本化薬株式会社製）等がある。
【００１２】
昇華性染料は、水に分散させて昇華性染料含有インクとしてから基板に塗布する。昇華性染料含有インク中における水の含有量は、通常、該インク全体に対して５０〜９９．５質量％、より好ましくは５５〜９０質量％、さらに好ましくは６０〜８０質量％、特に好ましくは６５〜７５質量％となるようにする。昇華性染料含有インク中における水の含有量を上記範囲内にしておくと、昇華性染料がインク中に十分に分散され、プラスチックレンズを高濃度且つ均一に染色し易い。
【００１３】
また、昇華性染料含有インクには、プラスチックレンズを高濃度で均一に染色する観点から、界面活性剤、保湿剤、有機溶媒、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、バインダー等を含有させてもよい。
上記界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等が挙げられる。界面活性剤を昇華性染料含有インクに含有させる場合、アニオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤を併用することが好ましい。
【００１４】
アニオン系界面活性剤は公知のものを使用できる。該アニオン系界面活性剤としては、例えば、アルキルスルホン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、α−オレインスルホン酸ナトリウム、ドデシルフェニルオキサイドジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ノニオン性界面活性剤は公知のものを使用できる。該ノニオン系界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のエーテル系ノニオン性界面活性剤；ステアリン酸ソルビタン、ステアリン酸プロピレングリコール等のエステル系ノニオン性界面活性剤；モノステアリン酸ポリオキシエチレングリセリル、オレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン等のエーテル・エステル系ノニオン性界面活性剤；ポリビニルアルコール、メチルセルロース等の水溶性ポリマー系ノニオン性界面活性剤等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、水溶性ポリマー系ノニオン性界面活性剤が好ましく、メチルセルロースがより好ましい。
界面活性剤を昇華性染料含有インクに含有させる場合、アニオン系界面活性剤の含有量は、インク中における濃度が好ましくは０．１〜１０質量％、より好ましくは０．２〜５質量％、さらに好ましくは０．２〜１質量％となるようにする。また、ノニオン性界面活性剤の含有量は、インク中における濃度が好ましくは０．１〜１０質量％、より好ましくは０．２〜５質量％、さらに好ましくは０．２〜１質量％となるようにする。界面活性剤の含有量がそれぞれ上記範囲内であると、プラスチックレンズをより高濃度で均一に染色することができる。
【００１５】
上記保湿剤としては、例えば２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のピロリドン系保湿剤；ジメチルスルホキシド、イミダゾリジノン等のアミド系保湿剤；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、Ｄ−ソルビトール、グリセリン等の多価アルコール系保湿剤；トリメチロールメタン等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも多価アルコール系保湿剤が好ましく、グリセリンがより好ましい。保湿剤を昇華性染料含有インクに含有させる場合、その含有量は、インク中における濃度が好ましくは５〜３０質量％、より好ましくは１０〜２５質量％となるようにする。保湿剤の含有量が上記範囲内であると、プラスチックレンズを高濃度で均一に染色することができる。
【００１６】
なお、昇華性染料含有インクを基板上に塗布する方法としては特に制限は無く、例えばスプレーコーティング法、バーコーティング法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、インクドットコーティング法、インクジェット法等が挙げられる。
これらの塗布方法の中でも、インクドットコーティング法を用いた場合は、昇華性染料含有インクの塗布に比較的多くの時間（３０秒〜３分）を要し、且つ昇華性染料含有インク１打点当たりの質量が比較的大きい（約１０-8〜１ｇ、場合によっては１０-7〜１０-3ｇ）。これに対して、例えばインクジェット法の場合、１０-12ｇ程度である。該インクドットコーティング法を利用する場合において、特許文献２のように予め基板を１００〜１５０℃に加熱しておく方法を適用すると、塗布初期と塗布後期において、インク１打点当たりの水の含有量の差が大きく異なり、染色をムラ無く均一に実施することができなくなる傾向にある。本発明では、インクドットコーティング法を利用しても、前記特許文献２のような問題は生じない。よって、インクドットコーティング法を利用する場合、本発明の効果がより顕著に現れる傾向にある。さらに、インクドットコーティング法では、他の塗布方法に比べて、例えばインクジェット用染料インクのように、目詰まりを防止するための染料微粒子化を行う必要がないため、染料の仕様条件に左右されることなく安価な昇華性染料を含めて使用することができる。
【００１７】
［工程（２）］
工程（２）では、まず、プラスチックレンズを、該レンズの被染色面と前記基板の昇華性染料含有インクが塗布された面とが対向するように設置する。かかるプラスチックレンズと基板の設置の仕方は、通常の昇華染色法に従えばよく、例えば特許文献１の図２、並びに特許文献２の図１及び図２等を参照することができる。基板とプラスチックレンズの中心部との距離は、高濃度でプラスチックレンズを染色する観点から、好ましくは１５ｍｍ〜１２０ｍｍ、より好ましくは１７ｍｍ〜８０ｍｍ、さらに好ましくは１７ｍｍ〜３０ｍｍである。
【００１８】
（プラスチックレンズ）
工程（２）で使用するプラスチックレンズの素材としては特に制限は無く、例えばスルフィド結合を有するモノマーの単独重合体；スルフィド結合を有するモノマーと１種以上の他のモノマーとの共重合体；メチルメタクリレート単独重合体；メチルメタクリレートと１種類以上の他のモノマーとの共重合体；ジエチレングリコールビスアリルカーボネート単独重合体；ジエチレングリコールビスアリルカーボネートと１種類以上の他のモノマーとの共重合体；アクリロニトリル−スチレン共重合体；ハロゲン含有共重合体；ポリカーボネート；ポリスチレン；ポリ塩化ビニル；不飽和ポリエステル；ポリエチレンテレフタレート；ポリウレタン；ポリチオウレタン；エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、１．７以上の屈折率を得ることができるという観点から、スルフィド結合を有するモノマーの単独重合体、又はスルフィド結合を有するモノマーと１種以上の他のモノマーとの共重合体が好ましい。
プラスチックレンズの形状に特に制限はなく、例えば、球面、回転対称非球面、多焦点レンズ、トーリック面等の非球面、凸面、凹面等の多様な曲面を有するプラスチックレンズを利用可能である。
【００１９】
（プラズマ処理）
レンズ表面に付着する昇華性染料中の色素の結晶化をより効果的に抑制するために、被染色面にプラズマ処理を施したプラスチックレンズを使用することが好ましい。プラスチックレンズの被染色面にプラズマ処理を施しておくと、該レンズ表面に付着している有機物が取り去られ、レンズ表面と色素の親和性が良くなり、前記効果を得やすくなるものと考えられる。
プラズマ処理方法に特に制限は無く、公知のプラズマ処理装置を利用して実施すればよい。プラズマ処理は、好ましくはプラズマ出力５０〜５００Ｗ、より好ましくはプラズマ出力１００〜３００Ｗ、さらに好ましくはプラズマ出力２００〜３００Ｗで、好ましくは略真空圧下（例えば真空度１×１０-3〜１×１０4Ｐａ、好ましくは１×１０-3〜１×１０3Ｐａ、より好ましくは１×１０-2〜５×１０2Ｐａ）に行なう。プラズマ出力及び真空度がこの範囲であれば、十分に表面処理が行なわれるため、昇華性染料含有インク中の昇華性染料を昇華した際にレンズ表面で色素が結晶化するという昇華染色法に特有の現象をより効果的に抑制できる。
プラスチックレンズの被染色面のプラズマ処理は、昇華性染料がレンズ内部に浸透し難い屈折率１．７以上（好ましくは１．７〜１．８、より好ましくは１．７０〜１．７６）のプラスチックレンズを用いた場合に、より効果的である。
【００２０】
（プラスチックレンズの染色）
上記の通り、工程（２）では、プラスチックレンズを該レンズの被染色面が前記基板の昇華性染料含有インクが塗布された面と対向するように設置した後、略真空圧下で該基板を下記加熱条件下にて加熱することにより、基板上に塗布された昇華性染料含有インク中の昇華性染料を昇華させ、少なくともプラスチックレンズへ付着させることによりレンズを染色する。
加熱条件：加熱温度をＸ（℃）、加熱時間をＹ（秒）としたとき、
Ｘ＝１００〜３００、Ｙ＝１０〜６００、且つ
３０００≦Ｘ×Ｙ≦６００００である。
基板を加熱する方法に特に制限は無いが、昇華性染料含有インクが塗布されていない面側からヒーターにて加熱する方法が好ましく挙げられる。
ここで、略真空圧下とは、通常、真空度１×１０-3〜１×１０4Ｐａの条件下であることをいい、レンズ表面にて昇華性染料中の色素が結晶化するのを抑制する観点から、真空度は、好ましくは１×１０-3〜１×１０3Ｐａ、より好ましくは１×１０-2〜８×１０2Ｐａ、さらに好ましくは１×１０-2〜６×１０2Ｐａである。圧力（真空度）を１×１０-3Ｐａ未満にしても特に問題は無いが、装置の高性能化が必要になる。
【００２１】
加熱温度は１００〜３００℃であり、好ましくは１２０〜２８０℃、より好ましくは１４０〜２８０℃、さらに好ましくは１６０〜２７０℃、特に好ましくは１８０〜２６０℃である。この範囲に調整することにより、昇華性染料含有インク中の昇華性染料を十分に昇華させることができ、且つ対向するプラスチックレンズの熱による変形及び変色を抑制できる。
加熱時間は１０〜６００秒である。加熱時間の下限値は、好ましくは１５秒、より好ましくは２０秒、より好ましくは３０秒、より好ましくは６０秒、さらに好ましくは８０秒、特に好ましくは１００秒である。また、加熱時間の上限値は、好ましくは５００秒、より好ましくは４００秒、さらに好ましくは３００秒、特に好ましくは２５０秒である。かかる加熱時間の下限値と上限値は、任意に選択して組み合わせることができる。
さらに、本発明では、昇華性染料中の水分の悪影響を低減して染色ムラを無くすため、上記加熱温度をＸ（℃）、加熱時間をＹ（秒）としたとき、３０００≦Ｘ×Ｙ≦６００００を満たす必要がある。該「Ｘ×Ｙ」の下限値は、加熱温度範囲の上限値と加熱時間範囲の下限値の積であり、Ｘ×Ｙ」の上限値は、加熱温度範囲の下限値と加熱時間範囲の上限値の積である。よって、加熱温度範囲や加熱時間範囲を前記好ましい値に変更する場合、「Ｘ×Ｙ」の下限値及び上限値もそれに伴って変化するものである。例えば、加熱温度を１６０〜２７０℃とし、加熱時間を２０〜２５０秒とした場合、さらに５４００（２７０×２０）≦Ｘ×Ｙ≦４００００（１６０×２５０）を満たす必要があることになる。これにより、低温での短時間の加熱と、高温での長時間の加熱が本発明の条件から除かれる。
以上のように、特定の加熱温度及び特定の加熱時間が前記特定の関係にある場合において、レンズの変形を防止し、昇華性染料中の水分の悪影響を効果的に低減し、プラスチックレンズを染色する際のムラの発生が抑制される。昇華性染料中の水分の悪影響を効果的に低減できる理由については正確にはわからないが、昇華性染料中の水と色素が混じり合わない環境を維持しながら、昇華性染料中の色素の付着をすることができたためと考えられる。
【００２２】
［工程（３）］
工程（２）の後、プラスチックレンズの染色をより均一に行なうために、さらに加熱処理を施してプラスチックレンズ内部へ色素を浸透させる工程（３）を設けることが好ましい。本工程を設ける場合、工程（１）で使用する基板としては、ガラス等の熱伝導性の低い非晶質材料からなる基板を用いることが好ましい。この様な非晶質材料からなる基板を用いた場合、必要以上に基板温度を上昇させることがないため、工程（２）において、対向するプラスチックレンズへ余計な熱が伝導することを抑制でき、該レンズに付着した色素がレンズ内部へ浸透するのを抑制でき、レンズへの付着工程（２）と工程（３）とを明確に分けることが可能となり、より一層、ムラの発生を抑制し易くなる。また、基板を加熱する操作を行なう際に基板全体に温度勾配が生じることがなく、この点からも、プラスチックレンズを均一に染色し易くなる。更に、基板を加熱することによる熱変形や昇華性染料を始めとする各種混合物との化学変化を起こすといった心配もない。
工程（３）においては、プラスチックレンズの種類にもよるが、特に屈折率が１．７０以上であるプラスチックレンズに対しては、該レンズの温度が好ましくは８０〜１５０℃、より好ましくは１００〜１４５℃、さらに好ましくは１２０〜１４０℃になるように加熱温度を設定する。
また、工程（３）における基板の加熱時間は、色素を十分に浸透させると共にレンズの変形及び変色を抑制する観点から、１０分〜１８０分が好ましく、２０分〜１２０分がより好ましく、３０分〜８０分がさらに好ましい。
なお、工程（３）における加熱操作は、昇華性染料をプラスチックレンズにより均一に浸透させていく観点から、予め上記温度範囲に加熱してある炉（例えばオーブン等）に工程（２）で得られた昇華性染料が付着したプラスチックレンズを入れる方法を採ることが好ましい。
【００２３】
（染色プラスチックレンズの特性）
以上の様にして染色された染色プラスチックレンズは、屈折率が１．７以上のプラスチックレンズであっても、透過率４３％以下及び染色濃度５７〜６３％であり、昇華性染料を高濃度で含有している。さらに、本発明の製造方法により得られる染色プラスチックレンズは、レンズの変形が無く、且つ、例え屈折率が１．７以上のプラスチックレンズであっても、高濃度で染色されているとともに、ムラが無く均一に染色されている。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、各例で得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定及び染色濃度の算出は、以下の通りに行なった。
【００２５】
（ｉ）外観：染色ムラ
目視にて、染色の不均一や昇華性染料中の色素の結晶化に起因する染色ムラがあるか否かを蛍光灯下で確認し、以下の基準に従って評価した。
−評価基準−
○：光学顕微鏡によっても染色ムラを確認できない。
△：光学顕微鏡にて若干の染色ムラを確認できる。
×：光学顕微鏡にて多くの染色ムラを確認できる。
（ii）外観：レンズの変形
目視にて、レンズの変形が生じたか否かを確認し、以下の基準に従って評価した。
−評価基準−
○：変形なし（レンズの変形を全く確認できない。）
×：変形あり（若干、レンズの変形を確認できる。）
【００２６】
（iii）透過率
分光光度計「Ｕ３４１０」（日立製作所株式会社製）を用いて、波長５８５ｎｍにおける可視光線透過率を測定した。
（iv）染色濃度
染色濃度はレンズカラーの濃さを表す数値であり、下記式（Ｉ）により求めた。
染色濃度（％）＝１００（％）−５８５ｎｍでの可視光線透過率（％） （Ｉ）
なお、上記式（Ｉ）中の可視光線透過率は、上記（iii）に記載の透過率の測定方法に従って測定したものである。
【００２７】
また、各例で使用するプラスチックレンズは以下の通りである。
（プラスチックレンズ）
「ＥＹＲＹ（アイリー）」（商品名、ＨＯＹＡ株式会社製）；屈折率１．７０、中心厚１．４ｍｍ、レンズ度数０．００、直径８０ｍｍの、ポリスルフィド結合を有するプラスチックレンズ
【００２８】
＜調製例１＞（昇華性染料含有インクの調製）
昇華性染料として「Dianix Blue AC-E」（ダイスタージャパン株式会社製）を水に分散させ、さらにアニオン系界面活性剤、ノニオン性界面活性剤及び保湿剤を混合して昇華性染料含有インクとした。各成分の組成比は以下の通りである。
昇華性染料／水／アニオン系界面活性剤／ノニオン系界面活性剤／保湿剤＝５／７４．５５／０．２５／０．２／２０（質量比）
【００２９】
＜実施例１＞
工程（１）：
常温（２２℃）のガラス基板上に、調製例１で得られた昇華性染料含有インクをディスペンサーによって３ｍｍ間隔で碁盤目状に塗布圧０．１５ＭＰａで合計０．４ｇ塗布した。１打点当たりの質量は０．５μｇであった。
工程（２）：
工程（１）の後、プラスチックレンズを、該レンズの被染色面と前記ガラス基板のインク塗布面とが対向するように、そしてプラスチックレンズの中心とガラス基板との距離が２０ｍｍとなるように、昇華染色機内に設置した。次いで、真空度を２×１０2Ｐａとし、ガラス基板を２２５℃で１２０秒加熱して昇華性染料を昇華させ、昇華性染料中の色素をプラスチックレンズに付着させた。
工程（３）：
さらに、工程（２）で得られたプラスチックレンズを、１３０℃に加熱したオーブン内に置いて１時間加熱（プラスチックの温度：１３０℃）することにより、昇華性染料中の色素をプラスチックレンズ内に浸透させた。
得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図１に示す。
【００３０】
＜実施例２＞
実施例１において、被染色面を以下の条件にてプラズマ処理したプラスチックレンズを使用したこと以外は、実施例１と同様にして実験を行なった。得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図２に示す。
（プラズマ処理条件）
プラズマ処理装置：ＰＣ１０１Ａ（ヤマト科学株式会社製）
真空度：１×１０2Ｐａ
プラズマ出力：１３０Ｗ
処理時間：１２０秒
【００３１】
＜実施例３＞
実施例１において、工程（２）で「２２５℃で１２０秒加熱」を「２６０℃で２００秒加熱」に変更したこと以外は、実施例１と同様にして実験を行なった。得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図３に示す。
【００３２】
＜実施例４＞
実施例１において、工程（２）で「２２５℃で１２０秒加熱」を「１８０℃で３００秒加熱」に変更したこと以外は、実施例１と同様にして実験を行なった。得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図４に示す。
【００３３】
＜比較例１＞
実施例１において、工程（２）で加熱温度を２２５℃から９０℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にして実験を行なった。得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図５に示す。
【００３４】
＜比較例２＞
実施例１において、工程（２）で加熱温度を２２５℃から３１０℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にして実験を行なった。得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図６に示す。
【００３５】
＜比較例３＞
実施例１の工程（２）において、「２２５℃で１２０秒加熱」を「１２０℃で２０秒」に変更したこと以外は、実施例１と同様にして実験を行なった。得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図７に示す。
【００３６】
＜比較例４＞
実施例１の工程（２）において、「２２５℃で１２０秒加熱」を「２５０℃で３００秒」に変更したこと以外は、実施例１と同様にして実験を行なった。得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図８に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】
表１及び図１〜４より、本発明に従って製造した屈折率１．７０の染色プラスチックレンズは、高濃度、且つムラ無く均一に染色されたプラスチックレンズが得られた（実施例１〜４参照）。
一方、表１及び図４〜８より、工程（２）における加熱処理条件を満たしていないと、プラスチックレンズ表面において昇華性染料中の色素の結晶化が起こるか、又はレンズが変形した。具体的には、比較例１では、加熱処理温度が１００℃未満であり、光学顕微鏡で確認すると、得られたプラスチックレンズには若干のムラがあり、不均一に染色されていた。比較例２では、工程（２）において加熱温度が３００℃を超えており、染色ムラはないが、レンズが変形した。比較例３及び４では、工程（２）において加熱温度及び加熱時間が共に本発明の範囲内であるが、加熱温度と加熱時間の積が３０００未満であるか又は６００００を超えており、染色濃度が低く且つ染色ムラが発生するか（比較例３）、レンズの変形が起こる（比較例４）という現象が見られた。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の染色プラスチックレンズは、眼鏡、サングラス、ゴーグル等に広く用いられ、特に、屈折率１．７以上の高屈折率の眼鏡用のプラスチックレンズとして有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 色素が結晶化して一部に固まったもの
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇華染色法による染色プラスチックレンズの製造方法に関する。さらに詳しくは、屈折率１．７以上、特に屈折率１．７〜１．８のプラスチックレンズに対しても高濃度でムラ無く均一に染色することが可能な染色プラスチックレンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、眼鏡用のプラスチックレンズの染色には、浸漬染色法、加圧染色法、染料膜加熱法等が利用されてきた。しかし、これらの染色方法では、高屈折率（屈折率１．７以上）のプラスチックレンズに対して高濃度でムラ無く均一に染色することが困難であった。
そこで、高屈折率（屈折率１．７以上）のプラスチックレンズに対しても、高濃度でムラ無く均一に染色するため、昇華性染料を用いてプラスチックレンズを染色する昇華染色法を始めとする、様々な試みがなされている。該昇華染色法を用いてプラスチックレンズを染色する方法としては、例えば、プリンタにより白紙に染料を塗布した印刷基体を加熱して染料を昇華させ、プラスチックレンズを染色する方法（特許文献１参照）、予め１００〜１５０℃に加熱した保持材に染料を塗布及び固定した後、該保持材をさらに高温で加熱処理して染料を昇華させてプラスチックレンズを染色する方法（特許文献２参照）等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５９９５０号公報
【特許文献２】特開２００５−１５６６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された方法では、染料中の色素がプラスチックレンズ表面で結晶化してしまい、染色が不均一でムラになることがある。本発明者等の検討によると、これは、昇華性染料中の水分がレンズ表面にて色素の結晶化を促進しているためではないかと考えられる。特に高屈折率のプラスチックレンズを用いた場合にこの現象が顕著となるという問題があり、さらなる改良の余地がある。
また、特許文献２に記載された方法では、予め保持材（基板）を加熱しておく必要があるために工程数が増え、工業的には好ましくない。さらに、特許文献２に記載された方法では、染料を保持材に塗布している間に保持材自体の温度が変化するため、作業初期と終期で染料中の含水量が変化し、これがムラの原因になる恐れがある。特に、ディスペンサーを使用する塗布方法等のように、１打点当たりの染料が比較的多い塗布方法では、１打点当たりの含水量も多くなるため、塗布初期と塗布終期において１打点当たりの染料中の含水率が大きく異なり、顕微鏡を用いてレンズの染色状態を詳細に調査すると、レンズを均一に染色できていないことがある。
昇華染色法では、昇華性染料含有インク中の界面活性剤は色素と共には昇華しないため、プラスチックレンズ表面に付着した色素周辺には界面活性剤が存在せず、そのために色素の結晶化が起こり易く、これが不均一な染色の原因になっているものと考えられる。そのため、昇華染色法にて、レンズを効率良く均一に染色する方法の開発が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、工程数が少なく、且つ屈折率１．７以上、特に屈折率１．７〜１．８のプラスチックレンズに対しても高濃度でムラ（以下、染色ムラと称することもある。）無く均一に染色することが可能な染色プラスチックレンズの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、特定の加熱条件下で染色を行うことにより、昇華性染料中の水分による悪影響を効果的に低減できることが判明した。
本発明は、下記［１］〜［６］に関する。
［１］下記工程（１）及び工程（２）をこの順に有する染色プラスチックレンズの製造方法。
工程（１）：６０℃以下の基板上に昇華性染料含有インクを塗布する工程。
工程（２）：プラスチックレンズを、該レンズの被染色面と前記基板の昇華性染料含有インクが塗布された面とが対向するように設置した後、略真空圧下において、前記工程（１）後の基板を下記加熱条件下に加熱することにより基板上に塗布された昇華性染料含有インク中の昇華性染料を昇華させて前記プラスチックレンズを染色する工程。
加熱条件：加熱温度をＸ（℃）、加熱時間をＹ（秒）としたとき、
Ｘ＝１００〜３００、Ｙ＝１０〜６００、且つ
３０００≦Ｘ×Ｙ≦６００００である。
［２］前記工程（２）において、被染色面がプラズマ処理されたプラスチックレンズを用いる、上記［１］に記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
［３］前記工程（２）の後に下記工程（３）を有する、上記［１］又は［２］に記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
工程（３）：前記工程（２）で得られた昇華性染料が付着したプラスチックレンズをさらに加熱処理することにより、該プラスチックレンズに付着した昇華性染料をレンズ内に浸透させる工程。
［４］前記工程（２）で使用するプラスチックレンズが、スルフィド結合を有するモノマーの単独重合体、又はスルフィド結合を有するモノマーと１種以上の他のモノマーとの共重合体である、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
［５］前記工程（２）で使用するプラスチックレンズの屈折率が１．７以上である、上記［１］〜［４］のいずれかに記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
［６］工程（１）において、昇華性染料含有インクを塗布する方法がインクドットコーティング法である、上記［１］〜［５］のいずれかに記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、工程数を増やさずとも、染料中の水分の悪影響を低減でき、レンズを変形させることなく、屈折率１．７以上、特に屈折率１．７〜１．８のプラスチックレンズに対しても高濃度でムラ無く均一に染色することが可能な染色プラスチックレンズの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【図２】実施例２で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【図３】実施例３で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【図４】実施例４で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【図５】比較例１で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【図６】比較例２で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【図７】比較例３で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【図８】比較例４で得られた染色プラスチックレンズの被染色面の光学顕微鏡写真（倍率：１０００倍）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
上記の通り、本発明は、下記工程（１）及び工程（２）をこの順に有する染色プラスチックレンズの製造方法である。
工程（１）：６０℃以下の基板上に昇華性染料含有インクを塗布する工程。
工程（２）：プラスチックレンズを、該レンズの被染色面と前記基板の昇華性染料含有インクが塗布された面とが対向するように設置した後、略真空圧下において、前記工程（１）後の基板を下記加熱条件下に加熱することにより基板上に塗布された昇華性染料含有インク中の昇華性染料を昇華させて前記プラスチックレンズを染色する工程。
加熱条件：加熱温度をＸ（℃）、加熱時間をＹ（秒）としたとき、
Ｘ＝１００〜３００、Ｙ＝１０〜６００、且つ
３０００≦Ｘ×Ｙ≦６００００である。
【００１０】
［工程（１）］
（基板）
工程（１）では、基板上にプラスチックレンズを染色するための昇華性染料含有インクを塗布する。該基板としては特に制限は無く、例えば無機材料からなる基板、有機材料からなる基板、金属材料からなる基板のいずれも使用できる。
上記無機材料としては、ガラス、石英、雲母等や、ガラス繊維、炭化ケイ素繊維等の無機高分子化合物からなる織布又は不織布等が挙げられる。上記有機材料としては、紙等が挙げられる。上記金属材料としては、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、これらの合金等が挙げられる。基板は、２種以上の材料を複合化した複合材料で形成されていてもよく、また、複数の材料からなる多層構造体であってもよい。
基板の厚さに特に制限は無いが、後工程において加熱処理を効率良く行う観点から、０．５ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、１ｍｍ〜３ｍｍがより好ましい。
上記基板は、プラスチックレンズと対向する側の面（塗布面）が、プラスチックレンズの被染色面側の曲面と重ね合わせたときの誤差が少ない曲面を有する形状であってもよい。この場合、基板とプラスチックレンズの間隔がレンズの曲面全体でほぼ一定になり、昇華した染料がレンズ上に均一に拡散し、プラスチックレンズをムラ無く均一に染色し易くなる。また、基板の昇華性染料含有インクを塗布する面は、プラスチックレンズを均一に染色する観点から、平滑であることが好ましい。
なお、塗布する際の基板の温度は６０℃以下であり、好ましくは０〜６０℃であり、プラスチックレンズをムラ無く均一に染色する観点から、好ましくは１０〜５０℃、より好ましくは１５〜３０℃、さらに好ましくは常温（つまり、加熱していない温度）である。０℃以上であれば、後工程での加熱処理の効率が良くなるため、好ましい。一方、６０℃を上回ると、工程（２）の加熱処理の温度に近づくため、加熱処理条件の制御が困難となり、結果的にムラが生じる原因となる場合がある。
【００１１】
（昇華性染料含有インク）
工程（１）で使用するインクに含有させる昇華性染料は、加熱により昇華する性質を有する染料であれば特に制限は無い。昇華性染料は工業的に容易に入手可能であり、市販品としては、例えばカヤセットブルー906（日本化薬株式会社製）、カヤセットブラウン939（日本化薬株式会社製）、カヤセットレッド130（日本化薬株式会社製）Kayalon Microester Red C-LS conc（日本化薬株式会社製）、Kayalon Microester Red AQ-LE（日本化薬株式会社製）、Ｋayalon Ｍicroester Red DX-LS（日本化薬株式会社製）、Dianix Blue AC-E（ダイスタージャパン株式会社製）、Dianix Red AC-E 0１、（ダイスタージャパン株式会社製）、Dianix Yellow AC-E new（ダイスタージャパン株式会社製）、Kayalon Microester Yellow C-LS（日本化薬株式会社製）、Kayalon Microester Yellow AQ-LE（日本化薬株式会社製）、Kayalon Microester Blue C-LS conc（日本化薬株式会社製）、Kayalon Microester Blue AQ-LE（日本化薬株式会社製）、Kayalon Microester Blue DX-LS conc（日本化薬株式会社製）等がある。
【００１２】
昇華性染料は、水に分散させて昇華性染料含有インクとしてから基板に塗布する。昇華性染料含有インク中における水の含有量は、通常、該インク全体に対して５０〜９９．５質量％、より好ましくは５５〜９０質量％、さらに好ましくは６０〜８０質量％、特に好ましくは６５〜７５質量％となるようにする。昇華性染料含有インク中における水の含有量を上記範囲内にしておくと、昇華性染料がインク中に十分に分散され、プラスチックレンズを高濃度且つ均一に染色し易い。
【００１３】
また、昇華性染料含有インクには、プラスチックレンズを高濃度で均一に染色する観点から、界面活性剤、保湿剤、有機溶媒、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、バインダー等を含有させてもよい。
上記界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等が挙げられる。界面活性剤を昇華性染料含有インクに含有させる場合、アニオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤を併用することが好ましい。
【００１４】
アニオン系界面活性剤は公知のものを使用できる。該アニオン系界面活性剤としては、例えば、アルキルスルホン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、α−オレインスルホン酸ナトリウム、ドデシルフェニルオキサイドジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ノニオン性界面活性剤は公知のものを使用できる。該ノニオン系界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のエーテル系ノニオン性界面活性剤；ステアリン酸ソルビタン、ステアリン酸プロピレングリコール等のエステル系ノニオン性界面活性剤；モノステアリン酸ポリオキシエチレングリセリル、オレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン等のエーテル・エステル系ノニオン性界面活性剤；ポリビニルアルコール、メチルセルロース等の水溶性ポリマー系ノニオン性界面活性剤等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、水溶性ポリマー系ノニオン性界面活性剤が好ましく、メチルセルロースがより好ましい。
界面活性剤を昇華性染料含有インクに含有させる場合、アニオン系界面活性剤の含有量は、インク中における濃度が好ましくは０．１〜１０質量％、より好ましくは０．２〜５質量％、さらに好ましくは０．２〜１質量％となるようにする。また、ノニオン性界面活性剤の含有量は、インク中における濃度が好ましくは０．１〜１０質量％、より好ましくは０．２〜５質量％、さらに好ましくは０．２〜１質量％となるようにする。界面活性剤の含有量がそれぞれ上記範囲内であると、プラスチックレンズをより高濃度で均一に染色することができる。
【００１５】
上記保湿剤としては、例えば２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のピロリドン系保湿剤；ジメチルスルホキシド、イミダゾリジノン等のアミド系保湿剤；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、Ｄ−ソルビトール、グリセリン等の多価アルコール系保湿剤；トリメチロールメタン等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも多価アルコール系保湿剤が好ましく、グリセリンがより好ましい。保湿剤を昇華性染料含有インクに含有させる場合、その含有量は、インク中における濃度が好ましくは５〜３０質量％、より好ましくは１０〜２５質量％となるようにする。保湿剤の含有量が上記範囲内であると、プラスチックレンズを高濃度で均一に染色することができる。
【００１６】
なお、昇華性染料含有インクを基板上に塗布する方法としては特に制限は無く、例えばスプレーコーティング法、バーコーティング法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、インクドットコーティング法、インクジェット法等が挙げられる。
これらの塗布方法の中でも、インクドットコーティング法を用いた場合は、昇華性染料含有インクの塗布に比較的多くの時間（３０秒〜３分）を要し、且つ昇華性染料含有インク１打点当たりの質量が比較的大きい（約１０-8〜１ｇ、場合によっては１０-7〜１０-3ｇ）。これに対して、例えばインクジェット法の場合、１０-12ｇ程度である。該インクドットコーティング法を利用する場合において、特許文献２のように予め基板を１００〜１５０℃に加熱しておく方法を適用すると、塗布初期と塗布後期において、インク１打点当たりの水の含有量の差が大きく異なり、染色をムラ無く均一に実施することができなくなる傾向にある。本発明では、インクドットコーティング法を利用しても、前記特許文献２のような問題は生じない。よって、インクドットコーティング法を利用する場合、本発明の効果がより顕著に現れる傾向にある。さらに、インクドットコーティング法では、他の塗布方法に比べて、例えばインクジェット用染料インクのように、目詰まりを防止するための染料微粒子化を行う必要がないため、染料の仕様条件に左右されることなく安価な昇華性染料を含めて使用することができる。
【００１７】
［工程（２）］
工程（２）では、まず、プラスチックレンズを、該レンズの被染色面と前記基板の昇華性染料含有インクが塗布された面とが対向するように設置する。かかるプラスチックレンズと基板の設置の仕方は、通常の昇華染色法に従えばよく、例えば特許文献１の図２、並びに特許文献２の図１及び図２等を参照することができる。基板とプラスチックレンズの中心部との距離は、高濃度でプラスチックレンズを染色する観点から、好ましくは１５ｍｍ〜１２０ｍｍ、より好ましくは１７ｍｍ〜８０ｍｍ、さらに好ましくは１７ｍｍ〜３０ｍｍである。
【００１８】
（プラスチックレンズ）
工程（２）で使用するプラスチックレンズの素材としては特に制限は無く、例えばスルフィド結合を有するモノマーの単独重合体；スルフィド結合を有するモノマーと１種以上の他のモノマーとの共重合体；メチルメタクリレート単独重合体；メチルメタクリレートと１種類以上の他のモノマーとの共重合体；ジエチレングリコールビスアリルカーボネート単独重合体；ジエチレングリコールビスアリルカーボネートと１種類以上の他のモノマーとの共重合体；アクリロニトリル−スチレン共重合体；ハロゲン含有共重合体；ポリカーボネート；ポリスチレン；ポリ塩化ビニル；不飽和ポリエステル；ポリエチレンテレフタレート；ポリウレタン；ポリチオウレタン；エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、１．７以上の屈折率を得ることができるという観点から、スルフィド結合を有するモノマーの単独重合体、又はスルフィド結合を有するモノマーと１種以上の他のモノマーとの共重合体が好ましい。
プラスチックレンズの形状に特に制限はなく、例えば、球面、回転対称非球面、多焦点レンズ、トーリック面等の非球面、凸面、凹面等の多様な曲面を有するプラスチックレンズを利用可能である。
【００１９】
（プラズマ処理）
レンズ表面に付着する昇華性染料中の色素の結晶化をより効果的に抑制するために、被染色面にプラズマ処理を施したプラスチックレンズを使用することが好ましい。プラスチックレンズの被染色面にプラズマ処理を施しておくと、該レンズ表面に付着している有機物が取り去られ、レンズ表面と色素の親和性が良くなり、前記効果を得やすくなるものと考えられる。
プラズマ処理方法に特に制限は無く、公知のプラズマ処理装置を利用して実施すればよい。プラズマ処理は、好ましくはプラズマ出力５０〜５００Ｗ、より好ましくはプラズマ出力１００〜３００Ｗ、さらに好ましくはプラズマ出力２００〜３００Ｗで、好ましくは略真空圧下（例えば真空度１×１０-3〜１×１０4Ｐａ、好ましくは１×１０-3〜１×１０3Ｐａ、より好ましくは１×１０-2〜５×１０2Ｐａ）に行なう。プラズマ出力及び真空度がこの範囲であれば、十分に表面処理が行なわれるため、昇華性染料含有インク中の昇華性染料を昇華した際にレンズ表面で色素が結晶化するという昇華染色法に特有の現象をより効果的に抑制できる。
プラスチックレンズの被染色面のプラズマ処理は、昇華性染料がレンズ内部に浸透し難い屈折率１．７以上（好ましくは１．７〜１．８、より好ましくは１．７０〜１．７６）のプラスチックレンズを用いた場合に、より効果的である。
【００２０】
（プラスチックレンズの染色）
上記の通り、工程（２）では、プラスチックレンズを該レンズの被染色面が前記基板の昇華性染料含有インクが塗布された面と対向するように設置した後、略真空圧下で該基板を下記加熱条件下にて加熱することにより、基板上に塗布された昇華性染料含有インク中の昇華性染料を昇華させ、少なくともプラスチックレンズへ付着させることによりレンズを染色する。
加熱条件：加熱温度をＸ（℃）、加熱時間をＹ（秒）としたとき、
Ｘ＝１００〜３００、Ｙ＝１０〜６００、且つ
３０００≦Ｘ×Ｙ≦６００００である。
基板を加熱する方法に特に制限は無いが、昇華性染料含有インクが塗布されていない面側からヒーターにて加熱する方法が好ましく挙げられる。
ここで、略真空圧下とは、通常、真空度１×１０-3〜１×１０4Ｐａの条件下であることをいい、レンズ表面にて昇華性染料中の色素が結晶化するのを抑制する観点から、真空度は、好ましくは１×１０-3〜１×１０3Ｐａ、より好ましくは１×１０-2〜８×１０2Ｐａ、さらに好ましくは１×１０-2〜６×１０2Ｐａである。圧力（真空度）を１×１０-3Ｐａ未満にしても特に問題は無いが、装置の高性能化が必要になる。
【００２１】
加熱温度は１００〜３００℃であり、好ましくは１２０〜２８０℃、より好ましくは１４０〜２８０℃、さらに好ましくは１６０〜２７０℃、特に好ましくは１８０〜２６０℃である。この範囲に調整することにより、昇華性染料含有インク中の昇華性染料を十分に昇華させることができ、且つ対向するプラスチックレンズの熱による変形及び変色を抑制できる。
加熱時間は１０〜６００秒である。加熱時間の下限値は、好ましくは１５秒、より好ましくは２０秒、より好ましくは３０秒、より好ましくは６０秒、さらに好ましくは８０秒、特に好ましくは１００秒である。また、加熱時間の上限値は、好ましくは５００秒、より好ましくは４００秒、さらに好ましくは３００秒、特に好ましくは２５０秒である。かかる加熱時間の下限値と上限値は、任意に選択して組み合わせることができる。
さらに、本発明では、昇華性染料中の水分の悪影響を低減して染色ムラを無くすため、上記加熱温度をＸ（℃）、加熱時間をＹ（秒）としたとき、３０００≦Ｘ×Ｙ≦６００００を満たす必要がある。該「Ｘ×Ｙ」の下限値は、加熱温度範囲の上限値と加熱時間範囲の下限値の積であり、Ｘ×Ｙ」の上限値は、加熱温度範囲の下限値と加熱時間範囲の上限値の積である。よって、加熱温度範囲や加熱時間範囲を前記好ましい値に変更する場合、「Ｘ×Ｙ」の下限値及び上限値もそれに伴って変化するものである。例えば、加熱温度を１６０〜２７０℃とし、加熱時間を２０〜２５０秒とした場合、さらに５４００（２７０×２０）≦Ｘ×Ｙ≦４００００（１６０×２５０）を満たす必要があることになる。これにより、低温での短時間の加熱と、高温での長時間の加熱が本発明の条件から除かれる。
以上のように、特定の加熱温度及び特定の加熱時間が前記特定の関係にある場合において、レンズの変形を防止し、昇華性染料中の水分の悪影響を効果的に低減し、プラスチックレンズを染色する際のムラの発生が抑制される。昇華性染料中の水分の悪影響を効果的に低減できる理由については正確にはわからないが、昇華性染料中の水と色素が混じり合わない環境を維持しながら、昇華性染料中の色素の付着をすることができたためと考えられる。
【００２２】
［工程（３）］
工程（２）の後、プラスチックレンズの染色をより均一に行なうために、さらに加熱処理を施してプラスチックレンズ内部へ色素を浸透させる工程（３）を設けることが好ましい。本工程を設ける場合、工程（１）で使用する基板としては、ガラス等の熱伝導性の低い非晶質材料からなる基板を用いることが好ましい。この様な非晶質材料からなる基板を用いた場合、必要以上に基板温度を上昇させることがないため、工程（２）において、対向するプラスチックレンズへ余計な熱が伝導することを抑制でき、該レンズに付着した色素がレンズ内部へ浸透するのを抑制でき、レンズへの付着工程（２）と工程（３）とを明確に分けることが可能となり、より一層、ムラの発生を抑制し易くなる。また、基板を加熱する操作を行なう際に基板全体に温度勾配が生じることがなく、この点からも、プラスチックレンズを均一に染色し易くなる。更に、基板を加熱することによる熱変形や昇華性染料を始めとする各種混合物との化学変化を起こすといった心配もない。
工程（３）においては、プラスチックレンズの種類にもよるが、特に屈折率が１．７０以上であるプラスチックレンズに対しては、該レンズの温度が好ましくは８０〜１５０℃、より好ましくは１００〜１４５℃、さらに好ましくは１２０〜１４０℃になるように加熱温度を設定する。
また、工程（３）における基板の加熱時間は、色素を十分に浸透させると共にレンズの変形及び変色を抑制する観点から、１０分〜１８０分が好ましく、２０分〜１２０分がより好ましく、３０分〜８０分がさらに好ましい。
なお、工程（３）における加熱操作は、昇華性染料をプラスチックレンズにより均一に浸透させていく観点から、予め上記温度範囲に加熱してある炉（例えばオーブン等）に工程（２）で得られた昇華性染料が付着したプラスチックレンズを入れる方法を採ることが好ましい。
【００２３】
（染色プラスチックレンズの特性）
以上の様にして染色された染色プラスチックレンズは、屈折率が１．７以上のプラスチックレンズであっても、透過率４３％以下及び染色濃度５７〜６３％であり、昇華性染料を高濃度で含有している。さらに、本発明の製造方法により得られる染色プラスチックレンズは、レンズの変形が無く、且つ、例え屈折率が１．７以上のプラスチックレンズであっても、高濃度で染色されているとともに、ムラが無く均一に染色されている。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、各例で得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定及び染色濃度の算出は、以下の通りに行なった。
【００２５】
（ｉ）外観：染色ムラ
目視にて、染色の不均一や昇華性染料中の色素の結晶化に起因する染色ムラがあるか否かを蛍光灯下で確認し、以下の基準に従って評価した。
−評価基準−
○：光学顕微鏡によっても染色ムラを確認できない。
△：光学顕微鏡にて若干の染色ムラを確認できる。
×：光学顕微鏡にて多くの染色ムラを確認できる。
（ii）外観：レンズの変形
目視にて、レンズの変形が生じたか否かを確認し、以下の基準に従って評価した。
−評価基準−
○：変形なし（レンズの変形を全く確認できない。）
×：変形あり（若干、レンズの変形を確認できる。）
【００２６】
（iii）透過率
分光光度計「Ｕ３４１０」（日立製作所株式会社製）を用いて、波長５８５ｎｍにおける可視光線透過率を測定した。
（iv）染色濃度
染色濃度はレンズカラーの濃さを表す数値であり、下記式（Ｉ）により求めた。
染色濃度（％）＝１００（％）−５８５ｎｍでの可視光線透過率（％） （Ｉ）
なお、上記式（Ｉ）中の可視光線透過率は、上記（iii）に記載の透過率の測定方法に従って測定したものである。
【００２７】
また、各例で使用するプラスチックレンズは以下の通りである。
（プラスチックレンズ）
「ＥＹＲＹ（アイリー）」（商品名、ＨＯＹＡ株式会社製）；屈折率１．７０、中心厚１．４ｍｍ、レンズ度数０．００、直径８０ｍｍの、ポリスルフィド結合を有するプラスチックレンズ
【００２８】
＜調製例１＞（昇華性染料含有インクの調製）
昇華性染料として「Dianix Blue AC-E」（ダイスタージャパン株式会社製）を水に分散させ、さらにアニオン系界面活性剤、ノニオン性界面活性剤及び保湿剤を混合して昇華性染料含有インクとした。各成分の組成比は以下の通りである。
昇華性染料／水／アニオン系界面活性剤／ノニオン系界面活性剤／保湿剤＝５／７４．５５／０．２５／０．２／２０（質量比）
【００２９】
＜実施例１＞
工程（１）：
常温（２２℃）のガラス基板上に、調製例１で得られた昇華性染料含有インクをディスペンサーによって３ｍｍ間隔で碁盤目状に塗布圧０．１５ＭＰａで合計０．４ｇ塗布した。１打点当たりの質量は０．５μｇであった。
工程（２）：
工程（１）の後、プラスチックレンズを、該レンズの被染色面と前記ガラス基板のインク塗布面とが対向するように、そしてプラスチックレンズの中心とガラス基板との距離が２０ｍｍとなるように、昇華染色機内に設置した。次いで、真空度を２×１０2Ｐａとし、ガラス基板を２２５℃で１２０秒加熱して昇華性染料を昇華させ、昇華性染料中の色素をプラスチックレンズに付着させた。
工程（３）：
さらに、工程（２）で得られたプラスチックレンズを、１３０℃に加熱したオーブン内に置いて１時間加熱（プラスチックの温度：１３０℃）することにより、昇華性染料中の色素をプラスチックレンズ内に浸透させた。
得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図１に示す。
【００３０】
＜実施例２＞
実施例１において、被染色面を以下の条件にてプラズマ処理したプラスチックレンズを使用したこと以外は、実施例１と同様にして実験を行なった。得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図２に示す。
（プラズマ処理条件）
プラズマ処理装置：ＰＣ１０１Ａ（ヤマト科学株式会社製）
真空度：１×１０2Ｐａ
プラズマ出力：１３０Ｗ
処理時間：１２０秒
【００３１】
＜実施例３＞
実施例１において、工程（２）で「２２５℃で１２０秒加熱」を「２６０℃で２００秒加熱」に変更したこと以外は、実施例１と同様にして実験を行なった。得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図３に示す。
【００３２】
＜実施例４＞
実施例１において、工程（２）で「２２５℃で１２０秒加熱」を「１８０℃で３００秒加熱」に変更したこと以外は、実施例１と同様にして実験を行なった。得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図４に示す。
【００３３】
＜比較例１＞
実施例１において、工程（２）で加熱温度を２２５℃から９０℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にして実験を行なった。得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図５に示す。
【００３４】
＜比較例２＞
実施例１において、工程（２）で加熱温度を２２５℃から３１０℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にして実験を行なった。得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図６に示す。
【００３５】
＜比較例３＞
実施例１の工程（２）において、「２２５℃で１２０秒加熱」を「１２０℃で２０秒」に変更したこと以外は、実施例１と同様にして実験を行なった。得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図７に示す。
【００３６】
＜比較例４＞
実施例１の工程（２）において、「２２５℃で１２０秒加熱」を「２５０℃で３００秒」に変更したこと以外は、実施例１と同様にして実験を行なった。得られた染色プラスチックレンズの外観評価、透過率測定結果、及び染色濃度算出結果を表１に示す。また、被染色面の光学顕微鏡写真を図８に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】
表１及び図１〜４より、本発明に従って製造した屈折率１．７０の染色プラスチックレンズは、高濃度、且つムラ無く均一に染色されたプラスチックレンズが得られた（実施例１〜４参照）。
一方、表１及び図４〜８より、工程（２）における加熱処理条件を満たしていないと、プラスチックレンズ表面において昇華性染料中の色素の結晶化が起こるか、又はレンズが変形した。具体的には、比較例１では、加熱処理温度が１００℃未満であり、光学顕微鏡で確認すると、得られたプラスチックレンズには若干のムラがあり、不均一に染色されていた。比較例２では、工程（２）において加熱温度が３００℃を超えており、染色ムラはないが、レンズが変形した。比較例３及び４では、工程（２）において加熱温度及び加熱時間が共に本発明の範囲内であるが、加熱温度と加熱時間の積が３０００未満であるか又は６００００を超えており、染色濃度が低く且つ染色ムラが発生するか（比較例３）、レンズの変形が起こる（比較例４）という現象が見られた。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の染色プラスチックレンズは、眼鏡、サングラス、ゴーグル等に広く用いられ、特に、屈折率１．７以上の高屈折率の眼鏡用のプラスチックレンズとして有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 色素が結晶化して一部に固まったもの
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記工程（１）及び工程（２）をこの順に有する染色プラスチックレンズの製造方法。
工程（１）：６０℃以下の基板上に昇華性染料含有インクを塗布する工程。
工程（２）：プラスチックレンズを、該レンズの被染色面と前記基板の昇華性染料含有インクが塗布された面とが対向するように設置した後、略真空圧下において、前記工程（１）後の基板を下記加熱条件下に加熱することにより基板上に塗布された昇華性染料含有インク中の昇華性染料を昇華させて前記プラスチックレンズを染色する工程。
加熱条件：加熱温度をＸ（℃）、加熱時間をＹ（秒）としたとき、
Ｘ＝１００〜３００、Ｙ＝１０〜６００、且つ
３０００≦Ｘ×Ｙ≦６００００である。
【請求項２】
前記工程（２）において、被染色面がプラズマ処理されたプラスチックレンズを用いる、請求項１に記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
【請求項３】
前記工程（２）の後に下記工程（３）を有する、請求項１又は２に記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
工程（３）：前記工程（２）で得られた昇華性染料が付着したプラスチックレンズをさらに加熱処理することにより、該プラスチックレンズに付着した昇華性染料をレンズ内に浸透させる工程。
【請求項４】
前記工程（２）で使用するプラスチックレンズが、スルフィド結合を有するモノマーの単独重合体、又はスルフィド結合を有するモノマーと１種以上の他のモノマーとの共重合体である、請求項１〜３のいずれかに記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
【請求項５】
前記工程（２）で使用するプラスチックレンズの屈折率が１．７以上である、請求項１〜４のいずれかに記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
【請求項６】
工程（１）において、昇華性染料含有インクを塗布する方法がインクドットコーティング法である、請求項１〜５のいずれかに記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
【請求項１】
下記工程（１）及び工程（２）をこの順に有する染色プラスチックレンズの製造方法。
工程（１）：６０℃以下の基板上に昇華性染料含有インクを塗布する工程。
工程（２）：プラスチックレンズを、該レンズの被染色面と前記基板の昇華性染料含有インクが塗布された面とが対向するように設置した後、略真空圧下において、前記工程（１）後の基板を下記加熱条件下に加熱することにより基板上に塗布された昇華性染料含有インク中の昇華性染料を昇華させて前記プラスチックレンズを染色する工程。
加熱条件：加熱温度をＸ（℃）、加熱時間をＹ（秒）としたとき、
Ｘ＝１００〜３００、Ｙ＝１０〜６００、且つ
３０００≦Ｘ×Ｙ≦６００００である。
【請求項２】
前記工程（２）において、被染色面がプラズマ処理されたプラスチックレンズを用いる、請求項１に記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
【請求項３】
前記工程（２）の後に下記工程（３）を有する、請求項１又は２に記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
工程（３）：前記工程（２）で得られた昇華性染料が付着したプラスチックレンズをさらに加熱処理することにより、該プラスチックレンズに付着した昇華性染料をレンズ内に浸透させる工程。
【請求項４】
前記工程（２）で使用するプラスチックレンズが、スルフィド結合を有するモノマーの単独重合体、又はスルフィド結合を有するモノマーと１種以上の他のモノマーとの共重合体である、請求項１〜３のいずれかに記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
【請求項５】
前記工程（２）で使用するプラスチックレンズの屈折率が１．７以上である、請求項１〜４のいずれかに記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
【請求項６】
工程（１）において、昇華性染料含有インクを塗布する方法がインクドットコーティング法である、請求項１〜５のいずれかに記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−６４９５４（Ｐ２０１１−６４９５４Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１５５９２（Ｐ２００９−２１５５９２）
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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