JPH06294079A - 合成樹脂染色体の色素拡散防止法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合成樹脂成形物に文字、絵柄または抜き文字
を加熱浸透染色した製品について、浸透色素の熱拡散を
阻止し、湿潤状態での白地汚染を防止して文字や絵柄を
安定化することにより製品品質の向上を計る。 【構成】 合成樹脂成形物に熱浸透性色素または分散染
料あるいはこれらの混合物よりなる印刷インキまたは塗
料をもって文字、絵柄を直接または抜き文字として形成
したあと加熱により色素を浸透させて樹脂染色体をつく
る。この染色体に紫外線を照射して色素の熱拡散の抑制
や湿潤状態で起こる白地汚染を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリエステルまたはポリ
アセタールのような通常の印刷法ではインキの密着が困
難な合成樹脂表面に加熱浸透性色素や分散染料をもって
文字、絵柄あるいは抜き文字を浸透染色して製造する樹
脂染色体の文字、絵柄の安定化法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）
樹脂成形物表面に加熱浸透性色素を一成分とする印刷イ
ンキで文字、絵柄を印刷し加熱により色素を染め付けた
り、ＵＶレジストでＰＢＴ成形物表面に文字、絵柄の保
護印刷を行ない、生地部分は加熱浸透性色素や分散染料
で浸透染色することにより抜き文字染色体とする方法
（例えば特願平３−１３８５９４）は文字盤や透光ボタ
ンの製造に利用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】現在使用されている合
成樹脂成形物の浸透染色体は、使用中に文字と染色境界
面において色素や染料が拡散移動し、文字の境界線がボ
ヤけてくるいわゆる染料ブリードが大きな問題であっ
た。これは合成樹脂成形物は合成繊維と違って結晶化度
が低いので、温度が上ると浸透した色素の熱拡散が起こ
り易く、常温使用のもとでは問題なくても温度の上昇と
ともに白地界面に色素がブリードして境界線がボヤけた
り描線が細くなって成形物に施した文字や絵柄の品質を
損ねることが屡々生じた。さらに、湿度が高くなると成
形物表面の水分に染料や色素が溶け込み、白地に染めつ
く白地汚染が生じやすく浸透染色体の品質に問題を生じ
ていた。本発明はこのような熱浸透性色素や分散染料の
拡散移動を抑制し、また湿潤下の白地汚染を防止する方
法を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達するため発
明者は種々の検討を行なった結果、合成樹脂成形物に、
加熱浸透性色素または分散染料あるいはこれらの混合物
よりなる印刷インキまたは塗料をもって文字、絵柄を直
接または抜き文字として浸透染色した染色体に紫外線を
照射し、染色体の浸透色素の拡散移動を抑制するととも
に湿潤下の白地汚染を防止する方法を見いだした。

【０００５】

【作用】本発明で使用する合成樹脂はＰＢＴ，ＰＥＴの
ようなポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂またはこ
れらとポリマーブレンドした合成樹脂であって比較的ガ
ラス転移点が高い樹脂が選ばれる。加熱浸透性の色素ま
たは分散染料あるいはこれらの混合物は印刷または塗装
の手段で合成樹脂成形物の表面に塗布され、加熱により
樹脂内部に浸透し着色する。この場合、一般に加熱温度
が高いほど色素浸透の深さは深くなる。しかし、この浸
透度も合成樹脂の材質や結晶化度に左右され結晶化度が
高くなると染色し難く、非晶質部分は染色し易いことを
見いだした。合成樹脂成形物の結晶化度は一般的には高
くなく浸透染色は比較的容易であるが、樹脂内部に浸透
した色素は拡散移動し易い。このため１００℃以下の温
度であっても染色部と白地の境界は時間の経過とともに
ボヤけ、これがひろがって行く。また、樹脂成形物の表
面から完全に色素や染料残渣を除去しても、表面が湿潤
状態で温度が上ると染料は表面に移行し水に溶解して白
地を汚染する。このような色素の拡散移動を阻止するに
は、色素を凝集させて粒子を大きくしたり浸透染色した
樹脂成形物の結晶化度を高めたりする改質が必要であ
る。

【０００６】発明者はこのような改質法を種々検討し、
樹脂成形物の浸透染色体を紫外線照射することにより色
素の拡散移動を大幅に抑え、高温湿潤状態でも白地汚染
が生じないことを見いだした。紫外線照射でどのような
変化が生じたか明らかではないが、少なくとも色素や染
料の変成および高分子鎖の開裂による結晶状態の変化等
が原因として考えられる。

【０００７】合成樹脂浸透染色体に対する紫外線照射は
８０Ｗ／ｃｍ、２ｋＷ水銀灯を２灯装備したアルミミラ
ー拡散型４ｋＷＵＶ乾燥機で、照射面積４００×１００
０ｍｍの場をコンベアー速度２ｍ／分、光源からの最短
距離１００ｍｍに設定して照射を繰り返すとき、２回通
し（ＵＶ被照射時間１分）で白地汚染防止効果と色素拡
散移動抑制効果が現われ、４〜６回通しで定常化する。
１０回通し（ＵＶ被照射時間５分）以上となると染料退
色やＰＢＴの黄変などが派生するのでこの限度に照射を
とどめるのが良い。当該ＵＶ乾燥機水銀灯のＵＶピーク
強度は光源からの距離１００ｍｍ、３６５ｍｍ波長近傍
で約３５０ｍＷ／ｃｍ² となる。

【０００８】

【実施例】

実施例１ ＰＢＴ樹脂の成形物の表面に水酸基を有するアクリレー
ト系ＵＶレジストインキ、トップメッキレジストＴＰＲ
−５６０（奥野製薬工業社製）で描線パターンをスクリ
ーン印刷し、ＮＰＴ−４５３ＵＶ乾燥機（８０Ｗ／ｃ
ｍ，２ｋＷ水銀灯２灯、コンベアータイプ、日本文化精
工社製）によりレジストインキを紫外線硬化した。この
上に、加熱浸透性色素よりなるサーモセッティングイン
キ黒（ＥｒｎｓｔＤｉｅｇｅｌ社製）１５部とポリエス
テル用分散染料ダイヤニックスＨＧ−ＦＳ（三菱化成ヘ
キスト社）９部を混合してなる色素組成物をノニオン系
界面活性剤、水、メタノールで塗料化し、スプレー法で
樹脂成形物の表面を被覆した。これを１５０℃の乾燥器
中で加熱して色素組成物をＰＢＴ樹脂内に浸透させた。
これを５％カセイソーダ溶液で洗浄し、レジストインキ
の剥離と残存塗料を除去し、水、メタノール洗浄により
白色描線を形成させた。

【０００９】このようにして調製したＰＢＴ成形物染色
体を前記ＵＶ乾燥機で光源からの最短距離１０ｍｍ、照
射面積４００×１０００ｍｍの場を、コンベアー速度２
ｍ／分のもとで４回通し（ＵＶ被照射時間２分）、６回
通し（ＵＶ被照射時間３分）を行なった。この浸透染色
体を５０ｃｃの水に浸漬し、９５℃近傍で沸騰して２０
ｃｃまで蒸発させた。残存水は溶出した染料色素で着色
しており、白色描線の白地汚染を観察した。その結果を
表１に示す。表１で示したようにＵＶ照射を行なわぬも
のは白地汚染を起こしているがＵＶ照射したものは白地
に着色していなかった。

【００１０】

【表１】

【００１１】実施例２ 実施例１とおなじ方法で調製した浸透染色体を、実施例
１で使用したＵＶ乾燥機でおなじ条件のもと紫外線照射
を行ない、４回通し（ＵＶ被照射時間２分）、６回通し
（ＵＶ被照射時間３分）、１２回通し（ＵＶ被照射時間
６分）の試料とＵＶ照射を行なわない対象浸透染色体試
料とを目視で比較した。次に、これらを１０５±５℃に
保った乾燥機に入れ、白地と染色境界面の色素の移動
（ブリード）を経時的に観察した。その結果を表２に示
した。目視によれば染色色調と白地色調はＵＶ照射をし
ない試料もＵＶ乾燥機４回通し、６回通しの試料も全く
変わりはないが、１２回通しでは僅かながら染色の退色
と白地の黄変が観察された。表２の１０５±５℃での各
試料の経時変化で明らかなように紫外線照射による色素
拡散抑制効果は顕著であった。

【００１２】

【表２】

【００１３】実施例３ ポリアセタール樹脂のデルリン５００（デュポン社製）
の成形物に実施例１とおなじ方法で浸透染色体を調製
し、実施例１とおなじようにＵＶ照射せぬものとＵＶ乾
燥機で４回通したもの、６回通したものにつき白地汚染
の試験を行なった。即ち、これら試料を５０ｃｃの水に
浸漬し、９５℃近傍で沸騰して２０ｃｃまで蒸発させ
た。残存水は染料で着色しており、ＵＶ照射せぬものは
白地汚染を起こしていたが、ＵＶ照射をしたものは白地
が保持されていた。

【００１４】

【発明の効果】合成樹脂成形物を浸透染色により文字、
絵柄あるいは抜き文字を染め付けることは、これら文
字、絵柄の機械的摩擦への堅牢性、配色の自由度、経済
性等で優れた手法であるが、合成樹脂の物性上浸透した
色素の熱拡散が起こりやすく、白地と染色部分の境界が
ボヤけたり、描線が細くなったり、湿潤時には染料が溶
出して白地汚染を起こしたりして、文字や絵柄の品質安
定を阻害していた。本発明は樹脂染色体に紫外線を照射
することにより色素の拡散移動を阻止し、また湿潤下で
の白地汚染を防止して文字や絵柄の品質を安定化し当該
染色体の需要拡大に役立つものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂成形物に、加熱浸透性色素また
   は分散染料あるいはこれらの混合物よりなる印刷インキ
   または塗料をもって文字、絵柄を直接または抜き文字と
   して浸透染色した染色体に紫外線を照射することによ
   り、染色体の浸透色素の拡散移動を抑制するとともに湿
   潤下の白地汚染を防止する方法。