專利名稱：用于塑料透鏡著色的墨水及其著色方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于塑料透鏡著色的墨水及使用這種墨水使塑料透鏡著色的方法。
背景技術：
作為一種使塑料透鏡著色的方法，有一種方法是人們熟知的，即以設定的時間把透鏡浸漬在染色液(溶液)中進行染色(浸漬染色法)。但是這種方法存在一些問題，如工作環(huán)境差，難以使高折光指數(shù)的透鏡著色。針對上述缺點，本發(fā)明申請人已經(jīng)提出一種著色方法，即應用噴墨打印機把可升華的染料施加(輸出)于紙(基體)上，并把它們放入真空中與透鏡不接觸進行染色，如在日本專利公開公報No.2001-59950說明書中所揭示的(此后稱蒸氣-積附轉移著色法)。
在這種蒸氣-積附轉移著色法中，用于噴墨打印機的現(xiàn)有的墨水，或者用于普通紡織品染色的墨水存在一些問題，如耐熱性和升華性質(zhì)差，并且使用這類墨水著色會導致著色不均勻，或者透鏡著色后，透鏡的著色作用差。
本發(fā)明在考慮到上述現(xiàn)有技術存在的問題，其技術課題是提供一種用于塑料透鏡著色的墨水，它能夠使用蒸氣-積附轉移著色法合適地使塑料透鏡著色，并且提供一種使用這種墨水使塑料透鏡著色的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為達到上述目的，本發(fā)明具有下列構成(1)一種用于塑料透鏡著色的墨水，這種墨水能使用噴墨打印機施加于基體上，并且在真空中升華，和積附于塑料透鏡上，使透鏡著色。
其特征在于，這種墨水包括至少一種諸如蒽醌染料，醌型肽菁染料和噻唑型偶氮染料的可升華分散染料。
(2)在上述(1)中用于塑料透鏡著色的墨水，其特征在于，進一步包括一種在含水體系中分散染料的分散劑。
(3)在上述(2)中用于塑料透鏡著色的墨水，其特征在于，進一步包括一種用于保持墨水濕潤的濕潤劑和防止?jié)駶檮┥A的親水性高分子材料。
(4)在上述(1)中用于塑料透鏡著色的墨水，其特征在于，染料的配合比率范圍為2.0-20.0重量％。
(5)在上述(1)中用于塑料透鏡著色的墨水，其特征在于，染料的顆粒直徑是等于或小于1微米。
(6)一種使塑料透鏡著色的方法，即在真空中使塑料透鏡著色用墨水升華，并使這種墨水積附在透鏡上使透鏡著色，其特征在于，包括第一步驟形成打印區(qū)域，即用噴墨打印機把墨水施加到基體上，這種墨水包括至少一種諸如蒽醌染料，奎諾酞菁分散染料和噻唑型偶氮染料的可升華分散染料；第二步驟把由此形成的打印區(qū)域與透鏡放置成相互對向的非接觸狀態(tài)；第三步驟至少加熱打印區(qū)域，使染料升華并積附于透鏡上。
(7)在上述(6)的使塑料透鏡著色的方法中，其特征在于，進一步包括以設定溫度加熱已經(jīng)積附了染料的透鏡的步驟。
(8)在上述(6)的使塑料透鏡著色的方法中，其特征在于，墨水包括了用于保持墨水濕潤的濕潤劑和用于防止?jié)駶檮┥A的親水性高分子材料。
(9)在上述(6)的使塑料透鏡著色的方法中，其特征在于，墨水包括用于保持墨水濕潤的濕潤劑，并在待施加墨水的基體的表面預先涂布親水性高分子材料。


附圖1是說明蒸氣-積附轉移著色法流程的示意圖。
附圖2是著色夾具的示意結構圖。
具體的實施方式現(xiàn)在參照

本發(fā)明的實施方式。附圖1是說明蒸氣-積附轉移著色法流程的示意圖。
(1)墨水制備首先制備在噴墨打印機中使用的著色墨水。在本實施方式中使用黃，紅和藍三種色彩的染料(著色料)，制備黃，紅和藍三種色彩的著色墨水?？梢允褂萌魏尉哂猩A性質(zhì)的染料，并優(yōu)選使用疏水性分散染料。而且在本實施方式中，由于染料是在設定溫度下通過加熱而升華的，則有必要使用能夠在升華過程耐熱的染料。
考慮到前面所說的情況，作為黃色染料優(yōu)選使用由下列化學式(1)表示的蒽醌分散染料，或者由下列化學式(2)表示的奎諾酞菁分散染料。
其中R1，R2每一個表示氫，1-3個碳原子的烷基，氨基或亞氨基。R3，R4每一個表示氫，鹵代基，1-3個碳原子的烷基，羥基，氨基或亞氨基。R5，R6每一個表示氫，1-3個碳原子的烷基，磺基，氨基，亞氨基，鹵代基或者醚基(具有-O-R的結構式，其中R表示如1-10個碳原子的烷基，1-10個碳原子的苯基烷基，或者苯基)。R7表示氫或磺基。
其中R8，R9每一個表示氫，羥基，鹵代基，或1-3個碳原子的烷基。
具體的是，色彩識別編號(C.L.Disperse分散，此后稱色彩識別編號)黃13，黃51，黃54或黃64等可適用。
而作為紅色染料優(yōu)選使用由化學式(1)表示的蒽醌分散染料，或者由下列化學式(3)表示的噻唑型偶氮分散染料。
其中R10，R11每一個表示氫，1-3個碳原子的烷基，1-3個碳原子的鏈烯基，或者醚基(具有-O-R的結構式，其中R表示如1-10個碳原子的烷基，1-10個碳原子的苯基烷基，或者苯基)。R12，R13每一個表示1-3個碳原子的烷基，1-3個碳原子的醇類，1-3個碳原子的羧酸或者其相應的酯類。R14表示氫，1-3個碳原子的烷基或者亞氨基。
具體的是優(yōu)選使用色彩識別編號紅4，紅11，紅15，紅55，紅58，紅60，紅86，紅91，紅92，紅127，紅152，紅189，紅229或紅302。
而作為藍色染料優(yōu)選使用由化學式(1)表示的蒽醌分散染料，或者由化學式(3)表示的噻唑型偶氮分散染料。
具體的是，色彩識別編號藍56，或藍73可適用。
染料的平均粒徑優(yōu)選0.05微米-1微米，并且最大粒徑是3微米，或者3微米以下，更優(yōu)選0.05微米-0.5微米和最大粒徑是1微米或1微米以下。如果染料粒徑大于上述范圍，當墨水從噴墨打印機中輸出時可能會導致堵塞。
黃，紅和藍三種色彩的墨水是分別制備的。用于相應色彩的染料放入獨立分開的容器中，向每個容器中加入分散劑和純凈水(或者離子交換水)，并作充分攪拌。
在墨水或配劑中的染料比率，優(yōu)選0.1-20.0重量％，更好優(yōu)選1.0-20.0重量％，最好的是從2.0-20.0重量％。如果染料少于0.1重量％，通常則無法獲得理想的色澤密度。而且如果染料大于20.0重量％，染料的分散性變差。
而且所使用的分散劑優(yōu)選不會受熱分解的，具有耐熱性的，但是那些受熱分解的分散劑也可使用，只要它們在著色時不產(chǎn)生不理想的缺陷。
當染料和分散劑在容器中進行充分攪拌后，把每一個容器放入盛有冷卻水的罐體中，并以設定的時間用玻珠研磨機處理，充分地將染料的顆粒磨細并分散。此后將每一種液體(溶液)吸濾通過過濾器，過濾器的孔徑約1微米(玻璃纖維過濾紙GF/B)，除去較大的顆粒和塵埃。然后加入純凈水或者離子交換水，以調(diào)節(jié)到規(guī)定的墨水密度，由此完成墨水制備。
(2)制作打印基體如上述方法制備的三種色澤墨水裝入供噴墨打印機使用的市售的墨水盒41中，并把它們裝入噴墨打印機40。打印機40可以使用市售的打印機。
然后為獲取打印機40打印的理想的色澤，用市售的個人電腦(此后稱PC)50控制色調(diào)和其濃度。由于用于色調(diào)的控制是由PC50的繪圖軟件執(zhí)行的，有關理想色調(diào)的數(shù)據(jù)可能儲存在PC50中，打印可以同樣的色調(diào)根據(jù)需要反復地執(zhí)行。色調(diào)的濃度也進行數(shù)字管理，所以可以根據(jù)需要以相同的濃度反復印刷。
可用市售的A4規(guī)格的紙張1作為基體，墨水(可升華的染料)打印在A4紙上。紙張1不僅僅限于紙張，只要能被打印機40打印，對于材料是沒有限制的。但由于在蒸氣附著轉移著色中是需要加熱的，因此最好使用紙張或類似物，它們具有一面或雙面黑色的表面，以增強吸收熱量的效果。
把紙張1裝入打印機40，操作PC50，以設定的色調(diào)和濃度在紙張1上執(zhí)行打印。以圓的形式，在紙張1打印施加墨水的打印區(qū)域(著色層)2。打印區(qū)域的直徑最好稍比待著色的透鏡的直徑大一些。形成有打印區(qū)域2的紙張1用作打印基體10。
(3)使塑料透鏡著色下面解釋使塑料透鏡3著色的方法。把打印基體10和透鏡3放在真空的蒸氣附著轉移裝置20內(nèi)。圖2是著色夾具的示意結構圖(橫剖面視圖)。
作為待著色的塑料透鏡3的材料系，通常用于眼睛透鏡的材料包括聚碳酸酯樹脂(如二甘醇雙烯丙基碳酸酯聚合物(CR-39))，聚氨酯樹脂，烯丙基樹脂(如烯丙基二甘醇碳酸酯及其共聚物，和鄰苯二甲酸二烯丙酯及其共聚物)，富馬酸樹脂(如富馬酸芐酯共聚物)，苯乙烯樹脂，聚丙烯酸甲酯樹脂和纖維樹脂(如丙酸纖維素)等。
配置了轉移裝置20，在其前面有一個未圖示出的取出口，供放入和取出透鏡3和打印基體10之用。編號21系鹵素燈，用于加熱和升華在打印區(qū)域2中的染料。編號22是旋轉泵，用它使轉移裝置20中產(chǎn)生近乎真空的條件。編號23是泄放閥，當其打開時，使外界的空氣通入實質(zhì)上呈抽真空狀態(tài)的轉移裝置20內(nèi)，使其回復到大氣壓力狀態(tài)。
編號30表示著色夾具，用于在轉移裝置20中放置透鏡3和打印基體10。夾具30包括放置透鏡3的透鏡放置件31和放置打印基體10的打印基體放置件32。
透鏡放置件31包括圓筒形的支架31a和圓筒形的座架31b。支架31a用于以設定的高度配置透鏡3；座架31b用于固定透鏡3。如圖2所示，當由座架31b支承針透鏡3的凸面?zhèn)?，并將座?1b放置在支架31a上時，透鏡3可放置在設定的高度。
基體放置部件32包括圓筒形的支架32a，(它用于支承打印基體10)和圓筒形的座圈32b，(它用于從上面壓住打印基體)。如圖2所示，支架32a是這樣設置的透鏡放置部件31定位于支架32a的內(nèi)部。放置在支架32a上的打印基體10被牢固地固定性，并固定在座圈32b和支架32a之間。在這種狀態(tài)下，打印基體10的打印區(qū)域2面對透鏡3一側(下側)，與透鏡3呈不接觸的狀態(tài)。
使用具有如上所述結構的轉移裝置20，對透鏡3按下列操作著色。
在夾具30中放置調(diào)整好透鏡3和打印基體10之后，密封轉移裝置20并操作泵22，使裝置20中幾乎形成真空。在這種情況下真空是處于這樣的狀態(tài)，即減壓到大約0.1-5千帕(kPa)。也可低于0.1kPa，但是這就要求高性能的抽氣裝置。另一方面，在裝置20中的壓力越高，對染料升華作用需要的溫度也越高。因此，壓力的上限優(yōu)選設置在5kPa，更優(yōu)選為0.1-3kPa。
當在轉移裝置20中達到預先設定的真空度時，開燈21，從上面加熱打印基體10。最好在不導致染料的變性，或者透鏡3的變形的范圍內(nèi)，設定打印基體10的加熱溫度盡可能高。
在升華時要使加熱溫度盡可能高，因為這能縮短用于顯色到所要求的色調(diào)和濃度的加熱時間，提高生產(chǎn)力。
當打印基體10通過打開燈21加熱時，染料進行升華，從打印區(qū)域2逸散，積附于透鏡3的凹面一側上。加熱打印基體10，直至打印基體2上幾乎所有的染料都升華并且逸散去了。
當完成加熱時，關閉燈21，并且開啟閥22，使轉移裝置20恢復到常壓力，并且取出透鏡3。雖然染料已經(jīng)積附于透鏡3上，但它在這個狀態(tài)容易脫落。因此，把透鏡3放進烘箱60中，并且在常壓下加熱使染料固定。
為獲得理想的色調(diào)與濃度，這一步驟(著色步驟)是按在烘箱60內(nèi)進行加熱，在經(jīng)過設定時間后從烘箱60取出透鏡3這樣的順序執(zhí)行的。在不導致染料變性與透鏡3的變形范圍內(nèi)，對烘箱60中的加熱溫度要求盡可能高。例如，加熱溫度為50℃-150℃，加熱時間為30分鐘到1小時。
在本實施方式中，具有疏水性以及升華性的分散染料用于這種著色墨水，并且為防止在噴墨打印機的墨水盒中因干燥等情況所引起的墨水阻塞，還可以在這種墨水中加入濕潤劑和控制墨水的粘度、表面張力等用的調(diào)整劑。
作為可使用的濕潤劑，優(yōu)選使用多元醇的濕潤劑。具體地說，它們可包括，例如乙二醇，二甘醇，聚乙二醇，丙二醇，二丙二醇，聚丙二醇或者甘油。更進一步地說，作為其他的濕潤劑也可使用，吡咯烷酮，(例如N-甲基-2-吡咯烷酮，或者2-吡比咯烷酮)或者二甲亞砜，或者酰胺，(例如咪唑烷酮)。上述濕潤劑是液體的增濕劑(濕潤劑)，而另外也可使用固體增濕劑(濕潤劑)，例如三羥甲基甲烷和戊糖。
為防止墨水干燥而添加濕潤劑對透鏡3進行著色時，可防止因墨水的干燥導致的阻塞，但濕潤劑與染料一起發(fā)生升華和逸散，并且與染料一起附在透鏡3上。在透鏡3附著有濕潤劑的狀態(tài)被加熱時(在顯色步驟中)，在濕潤劑的影響下，升華的染料發(fā)生凝聚會導致著色的不均勻。
因此，在向墨水中加入濕潤劑的情況下，在染料升華時，為防止?jié)駶檮┓e附在透鏡3上，要把親水性的高分子材料加入該墨水中。也可預先在紙張1的打印表面上施加親水性的高分子材料。所用的親水性的高分子材料優(yōu)選使用能防止?jié)駶檮┥A，又不損害染料的分散穩(wěn)定性，并且不破壞分子量在1,000到1,000,000的高分子的分散穩(wěn)定性的高分子材料，這些高分子優(yōu)選使用分子量在1,000到1,000,000的高分子。
如果分子量在1,000以下，抑制濕潤劑升華的效果就差。另一方面，如果分子量超出1,000,000，就會損害分散穩(wěn)定性，并且不容易從墨水盒中穩(wěn)定地排出墨水。所使用的親水性高分子材料可包括天然高分子，半合成高分子或者全合成的高分子等。
天然高分子可包括，例如，植物性高分子，例如阿拉伯樹膠，黃蓍膠，和胍爾豆膠；海藻型聚合物，例如海藻酸，或角叉菜膠；動物性高分子，例如明膠，酪蛋白和白蛋白；或者微生物型高分子，例如氧雜蒽膠或右旋糖酐。此外，半合成高分子可包括，例如，纖維素高分子，如甲基纖維素，乙基纖維素，羥乙基纖維素，和羧乙基纖維素，淀粉系列聚合物，例如淀粉甘醇酸鈉，淀粉磷酸鈉，或者海藻型聚合物，例如海藻酸鈉和丙二醇酯，藻朊酸酯。另外，全合成高分子可包括，例如，乙烯聚合物，如聚乙烯醇，聚乙烯基吡咯烷酮和聚乙烯基乙醚，或者丙烯酸樹脂，如非交聯(lián)的聚丙烯酰胺，聚丙烯酸和堿金屬鹽，水溶性的苯乙烯和丙烯酸樹脂。
而且，在室溫(25℃)時的粘度優(yōu)選1.1-3.0厘泊，更優(yōu)選為1.1-2.0厘泊。表面張力優(yōu)選20×10-3-60×10-3N/m，更優(yōu)選30×10-3-50×10-3N/m。
具體的實施例如下所示。
在實施例1至10和比較實施例1到8中，透鏡的著色是使用各種各樣的染料用蒸氣轉移著色法進行的，并評價了著色的結果。
實施例1在實施例1中，使用S-2.00的塑料透鏡(折光指數(shù)1.74)。至于染料，使用日本DyStar有限公司生產(chǎn)的Dianix黃F-3GE(黃64)。此外，使用了日本花王公司生產(chǎn)的分散劑DemolMS。染料，分散劑和純凈水的組成比率是5.0重量％的染料，2.5重量％的分散劑和92.5重量％的純凈水。
在按上述比率把染料，分散劑和純凈水投入容器中后，將混合物攪拌達10分鐘以上。隨后，用玻珠研磨機以給定的時間(30分鐘大約處理100克)處理該混合物，直到使染料的粒子很好地細化成初級顆粒。然后，液體(溶液)經(jīng)孔徑大小為1微米(玻璃纖維過濾紙G FIB)的過濾器進行吸濾，除去較大粒徑的粒子和塵埃。隨后加入適量的純凈水并且調(diào)節(jié)濃度，制備成墨水。當用粒徑分布測量儀器(SALD-2000，島津制作所)測量染料的平均粒子直徑時，平均粒子直徑是0.3微米。
把制備好的墨水(黃)注入到噴墨打印機(RJ-1300V2，武藤工業(yè)制造)中，并且使用市售紙張(三菱制紙制造的光面紙(黑色))制作打印基體。打印基體是這樣制造的使用在PC中的軟件(Microsoft Word)和打印控制軟件，用打印機在紙張(基體)上打印出直徑為95英寸的圓形打印區(qū)域而制成。
此外，墨水排放量調(diào)整至50％時，執(zhí)行打印。從打印機40中無阻塞地流出墨水。
打印基體是經(jīng)干燥的，而從打印基體到透鏡的轉移著色操作是使用轉移裝置，夾具等執(zhí)行的。在轉移裝置中的真空度是1千帕(kPa)，在這種情況下在打印基體上的溫度是250℃。在對透鏡的轉移著色操作后，把透鏡放進烘箱，以固定染料，并且在140℃加熱2小時，直到顯色操作完成。
在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和有無不均勻的情況。
色調(diào)評價在色彩(色飽和度)清晰和單色時，評價為″○″，并在色調(diào)是混合色時，評價為″×″。
顯色評價在顯色之后，用浸漬丙酮的布擦拭透鏡，著色不剝落時，評價為″○″；有稍微剝落時，評價為″△″；在非常大的剝落時，評價為″×″。
升華作用評價在轉移后，染料沒有殘留在基體上時，評價為″○″；在轉移后，染料稍微殘留在基體上時，評價為″△″；在轉移后，染料殘留的程度與打印時沒有相當大的差異時，評價為″×″。
有無不均勻的情況在透鏡均勻地著色時，評價為″○″；在透鏡不均勻地著色時，評價為″×″。
表1顯示上述評價的結果。
實施例2塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是染料使用由三井BASF染料公司制造的Palanil黃FD-3GE(黃54)。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
實施例3塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是染料使用由住友化學工業(yè)(株)制造的Sumikaron UL黃4GF(黃51)。在完成著顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性質(zhì)和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
實施例4塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是使用由日本化藥(株)制造的Kayaron AQ-LE(Kayaron Microester AQ-LE)染料。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
實施例5塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是使用由汽巴專用化學品(株)制造的Terasil粉紅色3G(紅302)的染料。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性質(zhì)和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
實施例6塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是使用由三井BASF染料公司制造的Palanil紅C-BEL(紅92)的染料。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
實施例7塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是染料使用由住友化學工業(yè)(株)制造的Sumikaron紅E-FBL(紅60)。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
實施例8塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是使用由日本化藥(株)制造的Kayaron淺紅色B-S(BS-200(紅152))染料。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
實施例9塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是染料使用由住友化學工業(yè)(株)制造的Sumikaron藍E-FBL(藍56)。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
實施例10塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是使用由住友化學工業(yè)(株)制造的Sumikaron藍S-BG(藍73)的染料。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
實施例11塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是使用由Dystar日本(株)制造的Dianix藍AC-E(主要成分蒽醌染料)的染料。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
比較例1塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是使用由Dystar日本(株)制造的Dianix亮黃5G-E(黃71)的染料。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
比較例2塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是使用由Dystar日本(株)制造的Dianix黃AM-42(黃42)的染料。在完成著色顯影操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，著色顯影性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
比較例3塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是使用由汽巴專用化學品(株)制造的Terasil黃4G(黃211)的染料。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
比較例4塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是使用由住友化學工業(yè)(株)制造的Sumikaron Rubine SE-GL(紅73)的染料。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
比較例5塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是使用由Dystar日本(株)制造的Dianix紅KB-SE的染料。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
比較例6塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是使用由Dystar日本(株)制造的Dianix紅S-4G的染料。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
比較例7塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是使用由日本化藥(株)制造的S Kayalon聚酯紅TL-SF(紅323)的染料。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
比較例8塑料透鏡是用如實施例1中相同的組成比率和著色法著色的，所不同的是使用由dystar日本(株)制造的海軍藍BG-SE200的染料。在完成顯色操作后，評價已著色的透鏡的色調(diào)，顯色性，升華性和不均勻的情況存在與否。表1顯示評價的結果。
結果如表1所示，對于黃色(黃)染料，用醌型肽菁染料和蒽醌染料獲得了優(yōu)良結果。用于比較例3的染料由顯色，不均勻性，升華性看來是有利的，但是因為它導致著淺紅色的色調(diào)，不適于黃色著色。此外，對于紅色(紅)染料，用蒽醌染料和噻唑型染料獲得優(yōu)良的結果，對于藍色(藍)染料，用蒽醌染料獲得優(yōu)良的結果。
另外，用實施例1-9和比較例1-8所中使用的染料，用浸染法對實施例1的透鏡(S-2.00，折光指數(shù)1.74)進行著色，但是該透鏡只不過稍微著色，不能達到所要求濃度的著色。
下面，對墨水中的染料濃度發(fā)生種種變化時，透鏡著色濃度進行了評價。
表1


條件A作為所使用的染料，使用了Kayaron AQ-LE(在實施例4中的黃染料)，Kayaron淺紅色B-S(在實施例8中的紅染料)和Sumikaron藍E.FBL(在實施例9中的藍染料)?；ㄍ鮀emolMS被用作分散劑。
對于條件A的墨水配劑(組成比率)是1.0重量％的染料，0.5重量％的分散劑和98.5重量％的純凈水。墨水是按實施例1中相同的步驟制備的。
打印基體是用噴墨打印機(由lntack公司制造的Super-mechie)制備的。此外，用于在紙(基體)上打印的，從每一個墨水流出頭中出來的排放量，對于每種顏色，在單一顏色輸出的情況下是100％，而對于每種顏色，在混合顏色輸出的情況下是50％。
對塑料透鏡的轉移著色操作是按照和實施例1中同樣的方法使用CR-39，在135℃的顯色條件之下，操作時間1小時。著色的塑料透鏡的色品(顯色后)是用顏色測定裝置(由村上色彩技術研究所制造的DOT-3)測定的。表2顯示它的結果。
條件B條件B和條件A相同，所不同的是墨水的組成比率改變?yōu)?.0重量％的染料，1.0重量％的分散劑和97.0重量％的純凈水。用顏色測定裝置測定出按照和條件A相同的方法獲得的著色的塑料透鏡的色品(顯色后)，表2顯示其結果。
條件C條件C是和條件A相同，所不同的是墨水的組成比率改變?yōu)?.0重量％的染料，2.5重量％的分散劑和92.5重量％的純凈水。用顏色測定裝置測定出按照和條件A相同的方法獲得的著色的塑料透鏡的色品(顯色后)，表2顯示其結果。
條件D條件D是和條件A相同，所不同的是墨水的組成比率改變?yōu)?0.0重量％的染料，5.0重量％的分散劑和85.0重量％的純凈水。用顏色測定裝置測定出按照和條件A相同的方法獲得的著色的塑料透鏡的色品(顯色后)，表2顯示其結果。
條件E條件E和條件A相同，所不同的是墨水的組成比率改變?yōu)?0.0重量％的染料，10.0重量％分散劑和70.0重量％的純凈水。用顏色測定裝置測定出按照和條件A相同方法獲得的著色的塑料透鏡的色品(顯色后)，表2顯示其結果。
條件F條件F和條件A相同，所不同的是墨水的組成比率改變?yōu)?0.0重量％的染料，15.0重量％的分散劑和55.0重量％的純凈水。粘度是很高的，因此不能執(zhí)行穩(wěn)定的打印操作。此外，也出現(xiàn)了染料的凝聚。
表2


結果在條件A下(染料濃度1.0％)，進行混合著色(對每一種色彩為50％輸出量)，結果著色濃度約為20％。在這種情況時，在條件A下的墨水配劑只可以施加于相應用浸染法著色的大約10％的全部產(chǎn)品。
在條件B下(染料濃度2.0％)，進行混合著色，結果著色濃度約為40％。在這種情況時，在條件B下的墨水配劑可以施加于相應用浸染法著色的大約30％的全部產(chǎn)品。
在條件C下(染料濃度5.0％)，進行混合著色，結果著色濃度約為60％。在這種情況時，在條件C下墨水配劑可以施加于相應用浸染法著色的大約70％的全部產(chǎn)品。
在條件D下(染料濃度10.0％)，進行混合著色，結果著色濃度約為75％。在這種情況時，在條件D下墨水配劑可以施加于相應用浸染法著色的大約90％的全部產(chǎn)品。
在條件E下(染料濃度20.0％)，進行混合著色，結果著色濃度約為85％。在這種情況時，在條件E下墨水配劑可以施加于相應用浸染法著色的幾乎所有的全部產(chǎn)品。
在條件B或者C的情況下，通過兩或三次反復轉移著色操作，染料濃度可以達到60％-70％。然而，如果染料濃度降低到1.0％(條件A)，染料密度有時不能達到70％，除非用5-10次的反復轉移著色操作。這種方法實際上操作性很差，是不可行的。
然后，在向墨水中加入濕潤劑的情況下，評價其對透鏡著色的影響。
實施例12在實施例12中，使用CR-39透鏡。所使用的染料是Kayaron AQ-LE(黃)，Kayaron淺紅B-S(紅)，Dianix藍AC-E(藍)。而且，所使用的分散劑是由花王公司制造的Demol-MS。
表3顯示放進每一個墨水盒中的每一種墨水的組分。
表3

在這個表中，″％″意思是″重量％″。
按表3所示的組分，把染料，分散劑和純凈水投入每一個容器中之后，將這些混合物攪拌達10分鐘或10分鐘以上。隨后，用超聲波均質(zhì)機以給定的時間(30分鐘大約處理100克)處理這些混合物，使染料的粒子很好地細化成初級顆粒。然后，每一種液體(溶液)經(jīng)孔徑大小約為1微米(玻璃纖維過濾紙GF/B)的過濾器吸濾，以除去較大顆粒的粒子和塵埃。再加入適當量的純凈水，用于調(diào)整所制備的墨水的濃度。用粒徑分布測量儀(SALD-2000，由島津制作所制造)測量此時染料的平均粒子直徑，平均粒徑是0.3微米。
把制備好的每一種墨水注入噴墨打印機(RJ-1300V2，武藤工業(yè)制造)中，并且使用市售紙張(三菱制紙制造的光面紙(黑色))制作打印基體。打印基體是這樣制造的用PC軟件(Microsoft Word)和打印控制用軟件，通過打印機在紙張(基體)上形成直徑為95英寸的圓形的打印區(qū)域。此外，把色調(diào)設置成R150，G100和B50。
使該打印基體干燥，而從打印基體到透鏡的轉移著色操作是用上述的轉移裝置，夾具等執(zhí)行的。在轉換裝置中的真空度是1千帕(kPa)，此時在打印基體上的溫度是250℃。可確認染料從打印基體的打印區(qū)域幾乎都升華并積附在透鏡上。在向透鏡的轉移著色操作后，為了固定染料，把透鏡放在烘箱中，并在135℃加熱1小時，以完成顯色操作。
實施例13在實施例13中，使用加入了濕潤劑和聚合物材料的墨水。并使用和實施例12中相同的透鏡的材料，染料和分散劑。甘油被用作濕潤劑和甲基纖維素25被用作親水性的聚合物材料。
表4顯示裝入各墨水盒中的各墨水的組分。
表4

在這個表中，″％″意思是″重量％″。
按表4所示的組分，把染料，分散劑，純凈水，濕潤劑和高分子材料投入各個容器中后，將每種混合物攪拌10分鐘或10分鐘以上。然后用超聲波均質(zhì)機以給定時間處理每種混合物30分鐘(大約處理100克)，通過過濾器吸濾，再加入適當量的純凈水，以調(diào)節(jié)制備墨水的濃度。平均粒徑是0.3微米。
把每一種制備的墨水注入到噴墨打印機(日本愛普生科技公司制造的MJ-520C)的墨水盒，打印基體是用按照實施例12中相同的步驟制造的，并且執(zhí)行向透鏡的轉移著色操作。
由于用于實施例13的打印機，其墨水盒的墨水排出口(頭部)比用于實施例12的打印機的更小，因此由于墨水的干燥有可能引起堵塞。然而，通過向該墨水添加濕潤劑即使重復使用打印機，也能在不發(fā)生因干燥而堵塞的情況下，在紙張上執(zhí)行打印，由此制得的打印基體。在打印基體干燥之后，在與實施例12相同的條件下執(zhí)行轉移著色操作和顯色操作。
在顯色后，當觀察透鏡時，人們發(fā)現(xiàn)透鏡是均勻地著色的，著上了32.0％的光透射率(用村上色彩技術研究所制造的顏色測定裝置DOT-3、D65光源，10°視野測量)的褐色系列的色彩。
實施例14在實施例14中，使用在向?qū)嵤├?2中的墨水加入濕潤劑(甘油)后制得的墨水。
表5顯示墨水配方表5


該墨水是按照和實施例12中相同的方法制備、從而制得的墨水。此外，把高分子材料涂布到被用作打印基體的紙張(光面紙(黑色)，由三菱制紙制造)的待打印一側的表面上。甲基纖維素400被用作做這種高分子材料，將它溶解于水中形成10％溶液，然后將其用刷子均勻涂布在印刷表面一側，其后進行干燥。
在噴墨打印機(MJ-520C，由日本愛普生科技公司制造)中安裝好涂有甲基纖維素的紙張后，用與實施例12中相同的步驟制得打印基體。從打印機到紙張可在無堵塞的情況下實施打印，并制得打印基體。在干燥打印基體后，在與實施例12相同的條件下執(zhí)行轉移著色操作和顯色操作。
當在顯色后觀察透鏡時，人們發(fā)現(xiàn)透鏡是均勻地著色，在29.5％光透射率時呈褐色的色彩中沒有不均勻的著色。
比較例9在比較例9中，不使用高分子材料，打印基體是用實施例14中的墨水(墨水配方示于表5中)制得的。轉移著色操作和顯色操作是在其它條件和實施例12相同的情況下實施的。在顯色后觀察透鏡，人們發(fā)現(xiàn)透鏡的著色不均勻。
產(chǎn)業(yè)上利用可能性如上所述，按照本發(fā)明，塑料透鏡可以用蒸氣積附轉移著色方法順利地著色。
權利要求
1.一種用于塑料透鏡著色的墨水，所述墨水用噴墨打印機涂布到基體上，并在真空中升華和附著在塑料透鏡上，從而使透鏡著色，其特征在于，所述墨水含有蒽醌染料、醌型肽菁染料和噻唑型偶氮染料中至少一種可升華的分散染料。
2.如權利要求1所述的用于塑料透鏡著色的墨水，其特征在于，進一步含有在含水體系中用于分散染料的分散劑。
3.如權利要求2所述的用于塑料透鏡著色的墨水，其特征在于，進一步含有用于保持墨水潤濕的濕潤劑和用于防止?jié)駶檮┥A的親水性高分子材料。
4.如權利要求1所述的用于塑料透鏡著色的墨水，其特征在于，染料的配比是在2.0～20.0重量％的范圍內(nèi)。
5.如權利要求1所述的用于塑料透鏡的著色墨水，其特征在于，染料的粒徑是1微米或者1微米以下。
6.一種通過在真空中使塑料透鏡著色用的墨水升華并積附在塑料透鏡上從而使透鏡著色的塑料透鏡著色法，其特征在于，包括用噴墨打印機施加墨水到基體上而形成打印區(qū)域的步驟，所述墨水包括蒽醌染料、醌型肽菁染料和噻唑型偶氮染料中至少一種可升華的分散染料；把由此形成的打印區(qū)域和透鏡配置成相互面對面，呈不接觸狀態(tài)的步驟；和至少加熱打印區(qū)域，使染料升華并積附在透鏡上的步驟。
7.如權利要求6所述的塑料透鏡著色法，其特征在于進一步包括，按預先設定的溫度加熱已積附有染料的透鏡的步驟。
8.如權利要求6所述的塑料透鏡著色法，其特征在于，所述墨水進一步含有用于保持墨水潤濕的濕潤劑和用于防止?jié)駶檮┥A的親水性高分子材料。
9.如權利要求6所述的塑料透鏡著色法，其特征在于，所述墨水含有用于保持墨水潤濕的濕潤劑，所述基體的墨水涂布面?zhèn)韧坎加杏H水性的高分子材料。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種用于塑料透鏡著色的墨水，它能夠用蒸氣轉移著色法順利地使塑料透鏡著色，以及提供一種用墨水使塑料透鏡著色的方法。在本發(fā)明中用于使塑料透鏡著色的墨水，該墨水用噴墨打印機施加，在真空中升華并積附在塑料透鏡上，從而使透鏡著色，所述該墨水含有蒽醌染料、醌型肽菁染料和噻唑型偶氮染料中至少一種可升華的分散染料。
文檔編號G02B1/10GK1494660SQ02805788
公開日2004年5月5日 申請日期2002年3月6日 優(yōu)先權日2001年3月6日
發(fā)明者犬塚稔, 犬 稔 申請人:尼德克株式會社