JPS6410047B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水膨潤性を有する親水性高分子すなわ
ちハイドロゲル樹脂より成るソフトコンタクトレ
ンズへの染色方法に関する。

ハイドロゲル樹脂はヒドロキシル基を有し、部
分的に橋かけされた分子構造であり、水に不溶性
でありながら、吸湿性および水膨潤性がすぐれた
樹脂として特徴がある。ハイドロゲルなる樹脂に
は多種知られており、また新しく見出されている
が、その代表的な例としては、ヒドロキシメタア
クリレート樹脂およびその誘導体、または他の親
水性高分子との共重合体、ポリアクリルアミド樹
脂およびその誘導体、ポリシロキサンに親水性高
分子とのグラフト重合体、Ｎ−ビニルピロリドン
−メタアクリレート共重合体、ポリイオンコンプ
レツクス、ヒドロキシエチルセルロースまたはそ
の置換体もしくは他の高分子との共重合体等々の
橋かけポリマーからなる樹脂が挙げられる。

これらのハイドロゲル樹脂体を加工し、この性
質を生かした応用がいくつか開発されている。こ
れらはそれぞれ用途に応じて染色したり、文字、
絵柄等の画像を印刷する必要が当然生ずる。しか
しながら、この樹脂の特性から、水あるいは水蒸
気の雰囲気の中で使われることが多いため、通常
の油性インキによる印刷は不可能であり、また水
性のインキまたは染色液を用いて印刷、染色でき
てもその画像は樹脂が水で膨潤するため染着され
ず溶出してしまう。

従来から試みられている例を挙げると、例えば
ハイドロゲル樹脂体を水溶性染料溶液に接触させ
ると容易に染色され鮮明な画像が得られるが、こ
れを水中に長く保存すると次第に染料が溶出し、
画像が消えてしまう。また、油性溶剤中に染料、
顔料、バインダー樹脂等を溶解、分散させた一般
的なインキにてこの樹脂体表面に印刷すると一時
的には鮮明に印刷できても、水中に長く保存する
とインキの接着力が弱くなり、印刷画像は次第に
うすくなる。以上の例のように、ハイドロゲル樹
脂体への印刷、染色を行なう場合、普通に考えら
れるインキの接着力を利用する方法や樹脂への単
なる染色による方法は不適当であることが明らか
になつた。

そこで、本発明者等は、この点を考慮し、従来
法とは異なる新規な染色方法として、特願昭51−
74653号（特公昭59−39553号公報）、特願昭52−
30030号（特公昭61−3913号公報）及び特願昭52
−43673号（特公昭59−43598号公報）を出願し
た。すなわちこれらの発明はハイドロゲル樹脂内
に、該樹脂と親和力の強い水溶性の染料又はその
ロイコ体若しくは無色体を浸透させ、次いで水不
溶化処理ならびに着色化処理を施し、樹脂内に染
着画像を形成する染色もしくは印刷方法であり、
従来法の欠点を原理的に解消するきわめて有効な
方法であつて、これらの発明の基本となる水不溶
化処理により、染料が樹脂の高分子網目構造内に
からまり、樹脂を水で膨潤させても流れ出すこと
がなく、極めて安定な染着画像を形成することが
できるものであつた。

そして、ハイドロゲル樹脂に、適宜画像を形成
する具体的方法として、多孔性ゴム印を用いて、
直接該樹脂に画像を形成する方法と、感光性を有
する染料を用いて画像露光によつて画像を形成す
る方法とがあり、広い面積に均一な濃度で画像を
形成する場合には、後者の方法が適していた。す
なわち、その方法とはハイドロゲル樹脂を、光酸
化反応を起こす水溶性バツト染料を含有する染色
液またはインキに浸漬し、該染料を浸透させ、か
つ、該樹脂表面に付着した不要の染色液を除去し
た後透過原稿を介して、画像露光することによ
り、ハイドロゲル樹脂内に着色画像を形成し、次
いでハイドロゲル樹脂を温湯にて充分に煮沸する
ことにより、非露光部分の水溶性バツト染料を溶
出してハイドロゲル樹脂中に染色画像を形成する
方法である。この方法によると、多孔性ゴム印を
用いる方法と較べ、ハイドロゲル樹脂への染料の
付与並びに染着を均一にできるため、該樹脂の広
い面積に均一な濃度で画像を形成する方法として
前記したように適しているが、染料を付与した後
に、画像露光処理を要するために、以下のような
欠点を有するものであつた。

すなわち、透過原稿を介して画像露光をしてい
る間に、該ハイドロゲル樹脂表面が部分的に乾燥
してしまうと、乾燥している部分と、していない
部分とで該樹脂内に浸透した染料へ供給される光
量に差異が生ずるため、樹脂内に形成される染色
画像に濃度のバラツキが生じてしまい、更に極端
な場合には樹脂成型物が部分的に変形してしまう
という欠点を有するもので、その露光条件の設定
が非常に難かしい方法であつた。本発明は、この
欠点を解決するものであり、特に、ソフトコンタ
クトレンズの染色に適した方法に関するものであ
る。すなわち、本発明は、水、グリセリン及びエ
タノールから成る混合溶媒に感光性を有する水溶
性バツト染料を溶解した染色液中に、ハイドロゲ
ル樹脂より成る水膨潤性のソフトコンタクトレン
ズ材を浸漬して、該レンズ材を膨潤させると同時
に、該レンズ材内に前記染料を浸透させるか、又
は、予め該レンズ材を、水及びエタノールから成
る混合溶液に浸漬して膨潤させた後に、前記染料
液中に浸漬して該レンズ材内に前記染料を浸透さ
せる工程、該レンズ材を水洗して、レンズ材表面
に付着した不要の染色液を除去する工程、該レン
ズ材全面に、水、単体又は水とグリセリン、及
び／又は、エタノールとの混合液の皮膜を形成す
るか又は、これら液体中にレンズ材を浸漬した状
態で透過原稿を介して画像露光を行い、該レンズ
材内に浸透した前記染料を水不溶性の着色染料に
変化させる工程、及び該レンズ材を水洗し、かつ
温水中にて煮沸することにより、未露光部分の前
記水溶性バツト染料を、該レンズ材内から除去す
る工程から成るソフトコンタクトレンズの染色方
法である。

以下本発明を更に詳細に説明すると、ソフトコ
ンタクトレンズ保存用の生理食塩水から被染色体
であるソフトコンタクトレンズ材を取り出した
後、水及びエタノールから成る混合溶液に室温下
該レンズ材を１〜10分間程度浸漬してレンズ材を
膨潤させる。この処理は、次工程の染色液浸漬工
程における水溶性バツト染料の、該レンズ材への
浸透を促進させると同時に、レンズ材表面に付着
した食塩水を除去するという目的を有する。尚、
混合溶液の組成は、混合溶液全量に対し、エタノ
ールの比率が５〜50％、好ましくは10〜30％が適
している。これは、エタノールが５％以下になる
と、膨潤効果が少なくなり、又、50％以上になる
と、過膨潤により、レンズ材の劣化が起こるため
である。また、被染色体であるソフトコンタクト
レンズ材を構成するハイドロゲル樹脂の膨潤性が
高い場合には、この水及びエタノールから成る混
合溶液に浸漬する工程を省略して、水洗して、レ
ンズ材表面に付着した食塩水を除去した後、次工
程の染色液浸漬工程より入つても良い。次いで、
該膨潤した又は、水洗後のソフトコンタクトレン
ズ材を、水、グリセリン及びエタノールから成る
混合溶媒に感光性を有する水溶性バツト染料を溶
解した染色液中に、室温下、１〜10分間程度浸漬
して、該レンズ材内に、前記染料を浸透させる。
ここで染色液中の染料濃度は、所望の色相、濃度
に合わせて、室温で飽和濃度以内で適宜調整す
る。尚、混色の場合、２種以上の染料を混合して
使用することもできる。

また、染色液の溶媒組成は、染色液全量に対
し、グリセリンの比率が、５〜20％、及びエタノ
ールの比率５〜50％、好ましくは10〜30％が適し
ている。尚エタノールの比率の理由は、前記した
混合溶液の場合と同様である。

また感光性を有する水溶性バツト染料として
は、 Solubilised vat yellow3（C.I.61726） 同 yellow4（C.I.59101） 同 yellow7（C.I.60531） 同 yellow8（C.I.60606） 同 Red1（C.I.73361） 同 Red2（C.I.73366） 同 Red10（C.I.67001） 同 Blue2（C.I.73046） 同 Blue5（C.I.73066） 同 Blue8（C.I.73801） 同 Black1（C.I.73671） 同 Black6（C.I.73661） 等が挙げられる。

次いで、前記レンズ材を染色液より取り出した
後、レンズ材表面に付着した不要の染色液を除去
するため、水にて洗浄する。次いで、該レンズ材
内に含浸した染料を水不溶性の着色染料に変化さ
せるため、該レンズ材全面に、水単体又は水とグ
リセリン及び／又はエタノールとの混合液の皮膜
を形成するか、又はレンズ材を、これらの液体中
に浸漬した状態で透過原稿を介して紫外線による
画像露光を行う。ここで、レンズ材表面に画像露
光する際に、レンズ材表面に水皮膜とか、混合液
皮膜等を形成する理由は、レンズ材を水洗した
後、そのままの状態で露光すると、露光中に、レ
ンズ材表面に乾燥ムラが生ずるために、レンズ材
の収縮および変形等を生じ、かつ着色ムラが生ず
るからである。更には、レンズ材表面に水滴が部
分的に残ると、水滴のレンズ効果によりレンズ材
内に浸透した染料へ供給される光量に差量が生ず
るため著しい着色ムラが生ずる。これらの現象を
防止するためである。光源としては、超高圧水銀
灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ等、
波長3000〜4000Åの近紫外光を発生するものなら
ばよい。又、光量としては、使用する感光性を有
する水溶性バツト染料の感度により、必要光量は
異なるが、レンズ材面における光強度として２ｍ
ｗ／cm²〜30ｍｗ／cm²位が適当であり、また照射時
間として、通常５分以内で良いが、染料の種類に
よつては、５分以上照射しても良い。そして、露
光方法としては、所望の文字、絵柄、例えば虹
彩、瞳等の画像の形成された透過原稿を介して、
レンズ材表面に照射する。以下図面を用いて露光
方法を更に詳細に説明すると、第１図イにて示す
ようにレンズ材１を、水とグリセリン若しくは更
にエタノールとの混合液の入つた槽２内に浸漬
し、取り出して、レンズ材１全面に、前記混合液
の皮膜３を形成し、次いで第１図ロにて示すよう
に、透過原稿４をレンズ材１に近接させて露光す
る。尚、図中５は超高圧水銀灯等の光源を、また
６は、レンズ材１に平行光を照射させる為のレン
ズである。

ここで混合液は、水とグリセリン又は、水、グ
リセリン及びエタノールから成るもので、高沸点
溶剤であるグリセリンを含むため、露光中、蒸発
して消失することが無く、安定した露光条件を維
持することができる。そして、グリセリンの混合
液に対する比率としては、10〜30％が好ましく、
又エタノールは、０〜10％程度が好ましい。

また、高沸点溶剤であるグリセリンを使用する
代わりに、被覆材を使用しても、同様に、安定し
た露光条件を維持することができる。すなわち、
第２図イにて示すように、レンズ材１の両面を均
一な水皮膜７を介して、被覆材８にて被覆し、そ
の際、少なくとも、光源側の被覆材８を透明に
し、透過原稿４をレンズ材１に近接させて露光す
る。尚、第２図ロにて示すように、透過原稿４
を、レンズ材１に密着させた場合には、平行光を
照射させるためのレンズ６を省略することができ
る。尚、被覆材８は、予めレンズ材１の形状に合
わせてポリエステルフイルム等の近紫外光に対し
て透明なフイルム材にて作成されたもので、第２
図ハにて示すような形状のものである。また、場
合によつては、水皮膜の代わりに、前記した水、
グリセリン及びエタノールとから成る混合液の皮
膜を介して被覆材８を使用しても当然のことなが
ら良い。

更にまた、被覆材８を使用する代わりに、オプ
テイカルフアイバーを使用しても、前記した二方
法と同様、安定した露光条件を維持することがで
きる。すなわち第３図にて示すように、レンズ材
１を水の入つた槽９に浸漬し、オプテイカルフア
イバー１０の先端をレンズ材１の表面に近接させ
た状態で露光する。尚、第３図中、透過原稿４
は、光源５側のオプテイカルフアイバー１０端に
密着されているが、場合によつては、槽９内のレ
ンズ材１側のオプテイカルフアイバー１０端に密
着させても良い。また槽９内には、水の代わり
に、前記した水、グリセリン及びエタノールとか
ら成る混合液を入れても良い。

以上のようにして、画像露光することにより、
レンズ材内に浸透した前記染料は感光され、水不
溶性の着色染料に変化させることができ、従つ
て、レンズ材内に染着することができる。一方、
未露光部分の染料は、水溶性であるため、以下の
処理によつて、レンズ材内より溶出させる。すな
わち、画像露光処理をした後、レンズ材表面に付
着した汚物及び皮膜材等を除去するために水洗
し、次いで、レンズ材内に浸透している未露光部
の未着色の水溶性染料をレンズ材外に除去するた
め、温水中にて少なくとも１時間以上煮沸して前
記染料を溶出する。このようにして、本発明のソ
フトコンタクトレンズへの染色方法は完了する。

本発明は、水よりも膨潤率の高い溶媒である、
水、グリセリン及びエタノールから成る混合溶媒
に、感光性を有する水溶性のバツト染料を溶解さ
せ、この染色液を用いて、レンズ材内へ染料を充
分に浸透させた後、画像露光処理によつて水不溶
化ならびに着色化処理を施しているため、水不溶
化された染料は、レンズ材を構成するハイドロゲ
ル樹脂の高分子網目構造内に強固にからまり、従
つてレンズ材内に堅牢度の優れた染着画像を形成
することができる。すなわち、水のみで膨潤させ
た場合と、本発明のように水よりも膨潤率の高い
溶媒で膨潤させた場合とで染着性を比較すると、
水単体の場合、染色濃度または、画像濃度が薄か
つたり、不均一となつたり、また水と長時間接触
させておくと、次第に薄くなつたりするのに対
し、本発明の場合には、高濃度でかつ鮮明な染着
画像が容易に得られ、しかも、長時間水と接触さ
せても、あるいは温湯中で煮沸しても染着画像が
薄くなるようなことはない。このことは、水によ
つて膨潤させたハイドロゲル樹脂内に、分子が通
過し得るPore半径は、例えば２−ヒドロキシエ
チルメタアクリレート樹脂で4.0Å、ポリアクリ
ルアミド樹脂で6.0Åと計算されているが、本発
明で使用する染料分子の分子半径は、分子によつ
て異なるが、少なくとも７〜８Å以上あることを
考慮すると、これらの分子はやつと通過できるか
できないかの限界にあることになることから前記
した比較結果は、このことより、容易に理解でき
ることである。

また本発明は、レンズ材に画像を形成する方法
として、画像露光法を使用しているため、広い面
積に均一な濃度の画像を容易に形成することがで
きる。しかも、画像露光に際しては、レンズ材全
面に、水単体又は水とグリセリン及び／エタノー
ルとの混合液の皮膜を形成するか、又はこれら液
体中にレンズ材を浸漬した状態で露光処理を施す
為、露光中に、レンズ材表面に乾燥ムラが生じた
り、水滴等が部分的に残るというようなことが起
こらない為、安定した露光条件を容易に維持する
ことができる。従つて、従来法では使用が難かし
かつた長時間の露光を要する染料も使用すること
ができ、しかも染色ムラ等が生ずることも無い
等、本発明の実用上の効果は極めて大きい。以下
実施例により、更に具体的に本発明を説明する。

実施例 １ ２−ヒドロキシエチルメタアクリレート架橋型
樹脂で加工されたソフトコンタクトレンズ材を、
保存用の生理食塩水中から取り出し、水とエタノ
ール（重量比９／１）との混合溶液槽中に30秒間
浸漬して該レンズ材を膨潤させ、次いでこれを取
り出し、感光性を有する水溶性バツト染料である
Anthrasol 04G（ヘキスト社製C.I.73046）と、エ
タノール、グリセリン及び水（重量比２／10／
10／80）から成る染色液槽中に10分間浸漬してレ
ンズ材内に染料を浸透させた。次に、これを取り
出し、水洗槽中に５秒間浸漬してレンズ材表面に
付着した不要の染色液を除去した後、これを槽よ
り取り出し、予めレンズ材の形状に合わせて作成
された厚さ200μの透明な２枚のポリエステルフ
イルムから成る透明被覆材を、レンズ材両面より
均一の水皮膜を介して密着して被覆し、紫外光照
射位置にセツトし、500W超高圧水銀灯から所望
の透過原稿を介して紫外光を１分間照射すると露
光された部分の染料が感光して鮮やかな均一な濃
度の青色に発色した。

次いで該透明被覆材をレンズ材より取り外し、
水洗槽中に５秒間浸漬してレンズ材表面の汚れを
除去した後、沸騰水中に投入して約２時間煮沸
し、未露光部に残存している未着色の染料を、レ
ンズ材外へ完全に溶出させた。この煮沸処理を施
した後においても、青色に染色されたパターンは
鮮やかに保持され、褪色することは全く無かつ
た。

尚、比較例として、透明被覆材を使用せずに、
レンズ材表面に透過原稿を介して直接紫外光を１
分間照射したところ、照射中に、レンズ材表面が
部分的に乾燥した為、染料は均一な濃度には発色
せず、不完全な染色結果となつた。

実施例 ２ ２−ヒドロキシエチルメタアクリレート−メチ
ルメタアクリレートとから成る架橋型樹脂で加工
されたソフトコンタクトレンズ材を、保存用の生
理食塩水中から取り出し、水洗した後、感光性を
有する水溶性バツト染料であるAnthrasol
Brilliant Pink 13B（ヘキスト社製C.I.73366）と、
エタノール、グリセリン及び水（重量比４／20／
10／70）から成る染色液槽中に５分間浸漬してレ
ンズ材内に染料を浸透させた。次にこれを取り出
し、水洗した後、グリセリンとエタノール及び水
（重量比２／１／７）の混合液槽内を通し、該レ
ンズ材表面にこの混合液の均一な皮膜を形成し、
次いで紫外線照射位置にセツトし、500W超高圧
水銀灯から所望の透過原稿を介して紫外光を約３
分間照射すると、露光された部分の染料が感光し
て鮮やかな均一濃度の赤色に発色した。尚、照射
されている間、レンズ材表面は、前記混合液の均
一な皮膜で覆われた状態で、レンズ材表面が乾い
たり、水滴が付着した状態には、ならなかつた。
次いで、レンズ材を実施例１と同様に、水洗し、
つづいて煮沸処理を施したが、未着色（未露光）
の染料は、完全にレンズ材外に溶出し、赤色のパ
ターンは、レンズ材内に強固に染着され、煮沸に
よる褪色は無かつた。また実施例１と同様、比較
列として、前記した混合液の均一な皮膜を、レン
ズ材表面に形成しないで透過原稿を介して直接紫
外光を約３分間照射したところ、照射中にレンズ
材表面が部分的に乾燥したり、水滴が現われたり
して、染料は、均一な濃度には発色しなかつた。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を示すもので、第１
図〜第３図は、レンズ材全面に水単体又は、水と
グリセリン及び／又はエタノールとの混合液の皮
膜を形成するか、又はこれら液体中にレンズ材を
浸漬した状態で画像露光を行う際の説明図であ
る。 １……レンズ材、２，９……槽、３……皮膜、
４……透過原稿、５……光源、６……レンズ、７
……水皮膜、８……被覆材、１０……オプテイカ
ルフアイバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水、グリセリン及びエタノールから成る混合
   溶媒に感光性を有する水溶性バツト染料を溶解し
   た染色液中に、ハイドロゲル樹脂より成る水膨潤
   性のソフトコンタクトレンズ材を浸漬して、該レ
   ンズ材を膨潤させると同時に、該レンズ材内に前
   記染料を浸透させるか、又は、予め該レンズ材
   を、水及びエタノールから成る混合溶液に浸漬し
   て膨潤させた後に、前記染色液中に浸漬して該レ
   ンズ材内に前記染料を浸透させる工程、該レンズ
   材を水洗して、レンズ材表面に付着した不要の染
   色液を除去する工程、該レンズ材全面に、水単体
   又は、水とグリセリン及び／又はエタノールとの
   混合液の皮膜を形成するか又は、これら液体中に
   レンズ材を浸漬した状態で透過原稿を介して画像
   露光を行い、該レンズ材内に浸透した前記染料を
   水不溶性の着色染料に変化させる工程、及び該レ
   ンズ材を水洗し、かつ温水中にて煮沸することに
   より、未露光部分の前記水溶性バツト染料を、該
   レンズ材内から除去する工程から成るソフトコン
   タクトレンズの染色方法。 ２ 水とグリセリン若しくは更にエタノールとの
   混合液中に、ソフトコンタクトレンズ材を浸漬し
   て取り出し、該レンズ材全面にこれら混合液の皮
   膜を形成した状態で、画像露光を行う特許請求の
   範囲第１項記載の染色方法。 ３ ソフトコンタクトレンズ材の両面を、均一な
   水単体の、又は水とグリセリン及び／又はエタノ
   ールとの混合液の皮膜を介して被覆材にて被覆
   し、少なくとも光源側は、透明な被覆材を使用し
   て画像露光を行う特許請求の範囲第１項記載の染
   色方法。 ４ ソフトコンタクトレンズ材を水単体又は、水
   とグリセリン及び／又はエタノールとの混合液中
   に浸漬し、該レンズ材表面に、オプテイカルフア
   イバーの先端を近接させた状態で画像露光を行う
   特許請求の範囲第１項の染色方法。