染色用基体和染色树脂体的制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410598474.0

申请日:

2014.10.30

公开号:

CN104805705A

公开日:

2015.07.29

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):D06P 1/00申请日:20141030|||公开

IPC分类号:

D06P1/00; D06P5/00

主分类号:

D06P1/00

申请人:

株式会社尼德克

发明人:

犬塚稔

地址:

日本国爱知县蒲郡市拾石町前浜34番地14

优先权:

2013-226154 2013.10.31 JP

专利代理机构:

上海市华诚律师事务所31210

代理人:

李晓

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内容摘要

一种染色用基体,其是用于以下工序的染色用基体:通过电磁波对附着于染色用基体的升华性染料进行加热并使所述染料向树脂体升华而对所述树脂体进行染色的染色工序;所述染色用基体设有形成为片状的金属制的基底和电磁波吸收层,其中,该电磁波吸收层至少形成于附着有所述染料侧的相反侧,并且该电磁波吸收层具有高于所述基底的电磁波吸收率。

权利要求书

权利要求书
1.  一种染色用基体,其是用于以下工序的染色用基体:
通过电磁波对附着于染色用基体的升华性染料进行加热并使所述染料向树脂体升华而对所述树脂体进行染色的染色工序;
所述染色用基体具有形成为片状的金属制的基底和电磁波吸收层,其中,该电磁波吸收层至少形成于附着有所述染料侧的相反侧,并且该电磁波吸收层具有高于所述基底的电磁波吸收率。

2.  如权利要求1记载的染色用基体,其中,所述基底的厚度为1μm以上、1000μm以下。

3.  如权利要求1记载的染色用基体,其进一步至少在附着有所述染料侧的一面设有保持所述染料的染料保持层。

4.  如权利要求3记载的染色用基体,其中,所述染料保持层包含亲水性高分子材料。

5.  如权利要求4记载的染色用基体,其中,所述亲水性高分子材料包含聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇以及聚乙烯吡咯烷酮与醋酸乙烯酯的共聚物中的至少一种。

6.  如权利要求3~5中的任一项记载的染色用基体,其中,所述基底与所述染料保持层之间的层或者所述染料保持层中包含与所述基底的颜色不同的着色材料。

7.  如权利要求1记载的染色用基体,其中,所述电磁波吸收层的材料包含黑色或深色的颜料以及耐热性树脂材料。

8.  如权利要求1记载的染色用基体,其中,所述电磁波吸收层形成于占据所述染色用基体的一面中的一部分的区域,并形成于覆盖所述染料附着区域的背面侧的区域。

9.  如权利要求1记载的染色用基体,还设有包含所述染料的染料层。

10.  一种染色树脂体的制造方法,其包含如下步骤:
在真空中,将附着有升华性染料的染色用基体以附着有所述染料的面与树脂体相对的方式进行配置的配置步骤,其中,染色用基体设有形成为片状的金属制的基底和具有高于所述基底的电磁波吸收率的电磁波吸收层;
通过对所述配置步骤中所配置的所述染色用基体的所述电磁波吸收层照射电磁波而加热所述染料使其向所述树脂体升华的蒸镀步骤;以及
通过对所述蒸镀步骤中附着有所述染料的所述树脂体进行加热而使所述染料固定于所述树脂体的固定步骤。

说明书

说明书染色用基体和染色树脂体的制造方法
技术领域
本发明涉及气相转印染色工序中所使用的染色用基体和使用上述染色用基体来制造染色树脂体的制造方法。
背景技术
以往,提出了用于树脂体(例如,塑料透镜)染色的各种技术。例如,专利文献1公开的气相转印染色方法中,对附着于染色用基体的升华性染料进行加热,并将加热的升华性染料蒸镀于树脂体。专利文献2中,作为染色用基体的材质,记载了使用无机材料(例如,玻璃)、有机材料(例如,纸)和金属材料(例如,铝)的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2001-59950号公报
专利文献2:日本专利特开2011-48340号公报
发明内容
发明要解决的问题
以往的染色用基体难以容易地提高气相转印染色的品质和效率。例如,将纸作为染色用基体使用时,附着于染色用基体的一面的升华性染料脱落至相反侧的一面,存在染色品质无法固定的情况。另外,将玻璃和金属材料作为染色用基体使用时,与使用纸的情况相比,加热升华性染料时的效率下降。
本发明的典型目的在于提供一种能同时提高气相转印染色的品质和效率的染色用基体以及染色树脂体的制造方法。
解决问题的手段
典型实施方式中所提供的染色用基体,其是通过电磁波对附着于染色用基体的升华性染料进行加热并使所述染料向树脂体升华而对所述树脂体进行染色的染色工序中所使用的所述染色用基体;该染色用基体设有形成为片状的金属制的基底和电磁波吸收层, 其中,该电磁波吸收层至少形成于附着有所述染料侧的相反侧,并且具有高于所述基底的电磁波吸收率。
典型实施方式中所提供的染色树脂体的制造方法,其是包含如下步骤的染色树脂体的制造方法:
在真空中将附着有升华性染料的染色用基体以附着有所述染料的面与树脂体相对的方式进行配置的配置步骤,其中,染色用基体设有形成为片状的金属制的基底和具有高于所述基底的电磁波吸收率的电磁波吸收层;
通过对所述配置步骤中所配置的所述染色用基体的所述电磁波吸收层照射电磁波而加热所述染料使其向所述树脂体升华的蒸镀步骤;以及
通过对所述蒸镀步骤中附着有所述染料的所述树脂体进行加热而使所述染料固定于所述树脂体的固定步骤。
通过本发明所涉及的技术,能同时提高气相转印染色的品质和效率。
附图说明
图1是显示染色系统的概略构成图。
图2A是染色用基体的主视图。
图2B是染色用基体的俯视图。
图3是显示染色树脂体的制造工序的流程图。
图4是显示对染色工序前的染色用基体的评价结果图。
图5是显示对染色工序后的塑料透镜的评价结果图。
具体实施方式
<染色系统的概略构成>
以下,参照附图,对一个典型实施方式进行说明。下文中,示例出通过气相转印染色法对作为一个树脂体的塑料透镜8进行染色来制造染色塑料透镜的情况,从而进行说明。然而,以下示例的技术也适用于通过气相转印染色法对塑料透镜8以外的树脂体(例如,手机套、灯用罩、装饰品、玩具等)进行染色来制造染色树脂体的情况。
另外,本实施方式中,例如,也可对以聚碳酸脂系树脂(例如,二乙二醇双烯丙基碳酸脂聚合物(CR-39))、聚氨酯系树脂、烯丙基系树脂(例如,烯丙基二醇碳酸脂及其共聚物、二烯丙基邻苯二甲酸酯及其共聚物)、富马酸系树脂(例如,富马酸苄酯共聚物)、苯乙烯系树脂、聚丙烯酸甲酯系树脂、纤维系树脂(例如,纤维素丙酯)、硫 代聚氨酯系或硫代环氧树脂等高折射率材料为材质的塑料透镜8进行染色。
首先,参照图1,对本实施方式中的染色系统100的概略构成进行说明。本实施方式的染色系统100设有染料附着部10、蒸镀部30和染料固定部50。
[染料附着部]
染料附着部10中,通过将后续蒸镀于塑料透镜8的升华性染料附着于染色用基体1而形成染料层6(参照图2A、2B)。染色用基体1是保持用于塑料透镜8染色的染料的媒介。对染色用基体1的详细说明如后所述。
本实施方式中的染料附着部10,作为一个例子,可使用喷墨打印机11使含有升华性染料的液体墨水附着于染色用基体1(本实施方式中,其为印刷)。因此,染料附着部10能更正确地将操作者所期望的色调的染料附着于染色用基体1。也就是说,提高了附着于染色用基体1的染料的分量、色相、渐变的程度等的正确性。另外,操作者能容易地处理染料。进一步地,通过使用喷墨打印机11,能削减所使用的染料。本实施方式中,通过进行令喷墨打印机11所印刷的墨水干燥的工序,染料被更牢固地保持于染色用基体1上。
本实施方式中,用于喷墨打印机11的驱动控制的印刷数据是根据个人计算机(以下,称为“PC”)12而作成的。操作者,例如,通过使用安装于PC12的制图软件等,能容易地调整附着于染色用基体1的染料(墨水)的色相、彩度、亮度、渐变的有无和程度等。操作者通过保存PC12的存储器、喷墨打印机11的存储器、USB存储器等印刷数据,能以同一色调将墨水反复附着于多个染色用基体1。另外,操作者可从根据制造商预先作成的多个印刷数据中选择一个来进行喷墨打印机11的印刷。
另外,也可不使用喷墨打印机11而将染料附着于染色用基体1。例如,染料附着部10可通过驱动分配器(液体定量涂布装置)、辊等使墨水附着于染色用基体1。也能使用丝网印刷、胶版印刷、凹版印刷、柔版印刷等。另外,也可不使用染料附着部10,而通过操作者自己使用笔或辊等令墨水附着于染色用基体1。
另外,本实施方式中,通过喷墨打印机11将至少红、蓝和黄三色的染料附着于染色用基体1。染料具有升华性,并且有必要耐受升华时的热。作为一个例子,本实施期待中,使用喹酞酮系升华性染料或蒽醌系升华性染料。
[蒸镀部]
蒸镀部30,用于通过电磁波对附着于染色用基体1的染料进行加热而使染料朝向塑料透镜8升华。其结果是,染料蒸镀于塑料透镜8。另外,塑料透镜8中,也可形成有用 于容易地进行后述固定工序的染料固定的接受膜等各种层。本实施方式的蒸镀部30设有电磁波产生部31、蒸镀用夹具32、泵36和阀37。
电磁波产生部31,用于产生被染色用基体1的电磁波吸收层4(参照后述的图2A、2B)所吸收的电磁波。作为一个例子,在本实施方式中,使用产生红外线的卤灯作为电磁波产生部31。然而,电磁波产生部31,其只要能产生易于被后述的电磁波吸收层4所吸收的电磁波的话,即可。因此,作为卤灯的代替物,也可使用产生紫外光、微波等其它波长的电磁波的结构。蒸镀部30中,通过对染色用基体1照射电磁波,能在短时间内使染料的温度上升。另外,令染色用基体1的染料升华时,认为通过使高温的铁板等与染色用基体1接触而加热染料。然而,染色用基体1与铁板等难以接触均匀(例如,没有间隙地)。接触状态不均匀时,染料无法被均匀加热,可能会产生颜色不均匀等情况。而本实施方式的蒸镀部30能通过来自与染色用基体1分离的电磁波产生部31的电磁波对染料进行均匀加热。
蒸镀用夹具32,用于保持染色用基体1和塑料透镜8。本实施方式的蒸镀用夹具32设有透镜支持部33和基体支持部34。透镜支持部33设有圆筒状的基部和设置于基部内侧的载置台。塑料透镜8以被基部包围的状态并通过透镜支持部33的载置台而被支持。基体支持部34位于圆筒状的基部上端,在高于塑料透镜8的上方支持染色用基体1。虽然未详细图示,但染色用基体1的外周缘部被放置在基体支持部34上,环状的基体按压构件自染色用基体1的外周缘部的上方进行放置。其结果是,染色用基体1的位置被固定。另外,以往,为了抑制蒸镀部30的污染,在保持于基体支持部34的染色用基体1的上面,通过进一步放置板状玻璃,可防止升华的染料脱落至染色用基体1的背面而扩散。然而,如后述的详细说明,在本实施方式中,升华的染料难以脱落至染色用基体1的背面。因此,即使不使用玻璃,也难以污染。
染色用基体1,以附着有染料的一面与塑料透镜8相对地进行放置。本实施方式中,在塑料透镜8的上方支持染色用基体1,因此,染色用基体1是以染料附着面向下地放置于基体支持部34上。另外,染色用基体1的染料附着面与塑料透镜8之间的距离过窄时,不能充分进行染料的升华,具有产生颜色不均匀等的趋势。染色用基体1与塑料透镜8接触时,也存在产生颜色不均匀等的情况。另外,染色用基体1的染料附着面与塑料透镜8之间的距离过大时,升华的染料会再度聚集,可能会产生颜色不均匀,蒸镀的染料浓度也会变低。因此,染色用基体1与塑料透镜8之间的距离最好为适当的距离(例如,2mm~30mm)。
泵36,用于通过将蒸镀部30内部的气体排至外部,使蒸镀部30内部的气压下降。蒸镀时的蒸镀部30内部的气压,例如,可为30Pa~10KPa,更优选50Pa~500Pa的程度。阀37,用于切换蒸镀部30的内部空间的打开和闭合。
[染料固定部]
染料固定部50,用于通过对蒸镀了染料的塑料透镜8进行加热而使染料固定于塑料透镜8。本实施方式中,使用烘箱作为染料固定部50。使用烘箱(特别是,鼓风式定温恒温器)时,塑料透镜8的温度需要耗费长时间才会缓慢上升,因此,不易产生温度差。因而,染料能容易均匀地固定于塑料透镜8。
另外,也可变更染料固定部50的构成。例如,染料固定部50中,也可通过在塑料透镜8上扫描激光对塑料透镜8进行加热。在这种情况下,染料固定部50中,对应于塑料透镜8的部位,可能会产生有目的的温度差。例如,染料固定部50中,进行渐变染色时等,也可对应于作为目的的渐变状态进行激光扫描的控制。染料固定部50中,为了使塑料透镜8的各部位的温度达到所希望的温度,也可对应于塑料透镜8的厚度进行激光扫描的控制。另外,染料固定部50中,也可通过对塑料透镜8直接照射电磁波来加热塑料透镜。
另外,染料附着部10、蒸镀部30和染料固定部50的各自所进行的工序中的2个以上也可通过一个装置进行实施。例如,可使用同时进行由蒸镀部30实施的蒸镀工序与由染料固定部50实施的固定工序的染色装置。在这种情况下,例如,可以用同一加热装置(例如,红外线加热器等)进行蒸镀工序中的染色用基体1的加热和固定工序中的塑料透镜8加热。另外,染色装置也可为以一连串流动的方式自动进行多个工序(例如,从蒸镀工序到固定工序)的装置。
<染色用基体>
参照图2A、2B,对本实施方式中的染色用基体1进行说明。图2A是主视图,图2B是俯视图。另外,图2A中,为了容易理解所示的各层,染色用基体1的厚度方向(图2B中的上下方向)的长度大于实际长度。图2A、2B所示例的染色用基体1中,已附着有染料,而形成有染料层6。然而,本发明中使用的“染色用基体1”的用词范围中,也包含未形成有染料层6状态的染色用基体1。本实施方式的染色用基体1设有基底2、电磁波吸收层4、染料保持层5和染料层6。
[基底]
基底2是保持其他层(电磁波吸收层4等)的基材。基底2为金属制品,并形成为片 状(另外,能变形的板状、具有刚性的板状等)。通过以金属制品作为基底2,能抑制升华的染料向基底2的背面侧(图2中的上侧)脱落。另外,形成基底2的金属材质为热传导性高的材质时,能缩短蒸镀工序中的染料温度上升所需要的时间。本实施方式中,热传导性高、重量轻且成本低的铝可作为基底2的材质使用。然而,也可选择其它金属(铁等)作为基底2的材质。
基底2的厚度d(图2A中的上下方向的宽度)小于1μm时,基底2的强度下降。在这种情况下,操作者将难以处理染色用基体1。另一方面,基底2的厚度d大于1000μm时,成本增加,废弃也变得麻烦。加热染料所需要的能量(例如,加热时间和功率)也增加。特别是,染色用基体1作为一次性时,厚度d最好小。另外,本实施方式中,通过喷墨打印机11将染料附着于基底2。这种情况下,基底2的厚度d为1μm以上、1000μm以下时,基底2能与纸同样地通过喷墨打印机11进行处理。如上所述,基底2的厚度d最好为1μm以上、1000μm以下。作为一个例子,本实施方式中,使用厚度d为11μm的铝箔作为基底2。在这种情况下,染色用基体1的处理和废弃容易。即使一次性时,成本也低。进一步地,由于厚度d小,从电磁波吸收层4至染料层6(后述),能以短时间效率良好地进行热传导。然而,也可变更基底2的厚度d。例如,为了在多次染色工序中使用染色用基体1(即,为了能再利用染色用基体1),厚度d也可大于1000μm。在这种情况下,上次的染色工序结束后,染色用基体1上残留有染料时,操作者最好在去除残留的染料后,进行下次的染色工序。
[电磁波吸收层]
电磁波吸收层4,其至少形成于染色用基体1中的染料附着侧的一面的相反侧(图2中的上侧)。电磁波吸收层4具有高于基底2的电磁波吸收率。详细来说,电磁波吸收层4,其只要以高于基底2的吸收率来至少吸收电磁波产生部31所产生波长的电磁波的话,即可。本实施方式中,使用产生自可见光区域至近红外的电磁波的卤灯作为电磁波产生部31。因此,本实施方式中,自可见光区域至近红外的电磁波的吸收效率高于基底2的着色层(详细来说,黑或深色的着色层)可作为电磁波吸收层4使用。
作为一个例子,本实施方式中,通过含有耐热性树脂材料(本实施方式中,其为聚酰胺酰亚胺树脂)与黑色或深色(本实施方式中,其为黑色)的颜料的着色墨水的干燥涂膜,形成电磁波吸收层4。在这种情况下,电磁波吸收层4保持充分的耐热性,并且能抑制以铝箔作为基底2上的皱折产生。对于溶解树脂的溶剂,可使用乙醇、甲苯、甲基乙基酮、二甲基乙酰胺等中的至少一种。对于将着色墨水附着(涂布)于基底2的表面的方 法,例如,可采用使用凹版印刷、丝网印刷、喷涂、笔、辊等的方法等。另外,使用其它材料和方法,也能形成电磁波吸收层4。例如,使用紫外线等其它波长的电磁波进行加热时,只要电磁波吸收层4具有吸收所使用波长的电磁波特性即可。
如图2A、2B所示,本实施方式的电磁波吸收层4形成于占据染色用基体1中的一面的一部分的区域。因此,其与两面形成有电磁波吸收层4的情况或者在整个一面形成有电磁波吸收层4的情况相比,染色用基体1的成本下降。另外,本实施方式的电磁波吸收层4形成于覆盖形成有染料层6(详细如后所述)区域的背面侧的区域。本实施方式中,染料层6形成为大小与塑料透镜8的形状大致一致的圆形。因此,为了覆盖染料层6的背面,电磁波吸收层4形成为与染料层6同等大小或与染料层6基本相同的圆形。在这种情况下,经电磁波吸收层4吸收电磁波而产生的热量能效率良好地传至染料层6。进一步地,染色用基体1中,未形成电磁波吸收层4的部分由于难以吸收电磁波而难以升温。因此,即使蒸镀工序刚结束后,操作者也能容易地用手处理染色用基体1。
另外,假定在以纸作为材质的基底上形成有电磁波吸收层的情况。在这种情况下,电磁波吸收层也具有抑制升华的染料脱落至背面的效果。因此,在重视染料脱落的抑制时,最好在大范围内形成有电磁波吸收层。然而,本实施方式中,基底2是金属制品。因而,可以无需考虑由电磁波吸收层4引起的染料脱落的抑制,来确定电磁波吸收层4的形成区域。然而,也能适当变更形成电磁波吸收层4的部位。例如,可在染色用基体1中的整个一面形成电磁波吸收层4。也可在基底2的两面形成电磁波吸收层4。
[染料保持层]
染料保持层5形成于基底2中染料附着侧的一面。基底2为金属制品时,即使含有染料的液体墨水直接附着于基底2的表面,由于墨水的渗透和扩散等,难以保持墨水中所含的染料。然而,在染料保持层5上附着墨水时,与墨水直接附着于基底2的表面的情况相比,其能以稳定状态保持墨水内的染料。
对于染料保持层5的材料,可使用各种材料,但本实施方式中使用亲水性高分子材料。特别是,本实施方式中,根据后述评价试验的结果,含有聚氧化乙烯或聚乙二醇的亲水性高分子材料可作为染料保持层5的材料使用。在这种情况下,染色用基体1能牢固地保持墨水。另外,干燥染料保持层5时,粘着性下降,因此,由操作者进行的染色用基体1的处理变得更加容易。附着于染料保持层5的墨水内的染料通过加热能充分地升华。进一步地,染料保持层5具有充分的耐热性,因此,难以产生染料保持层5的材料的升华等。
另外,也明确了将聚氧化乙烯和聚乙二醇以外的材料作为染料保持层5使用。例如,即使使用聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇以及聚乙烯吡咯烷酮与醋酸乙烯酯的共聚物中的至少一种时,通过染料保持层5,染料也能以稳定状态保持。
形成染料保持层5的区域,其只要是包含至少形成有染料层6区域的区域的话,即可。本实施方式中,设想染料层6的形成区域与预定的有偏差时,染料保持层5的形成区域为稍大于染料层6形成区域的区域。然而,也可适当变更染料保持层5的形成区域。例如,染料保持层5可形成于基底2的整个一面。另外,兼顾电磁波吸收层4的功能和染料保持层5的功能的层,例如,也可形成于基底2的两面。
另外,本实施方式中,基底2与染料保持层5之间的层(图中未显示)或染料保持层5的材料中,包含与基底2的颜色不同的着色材料。因此,染料层6形成于着色材料上。因而,与在金属制的基底2上形成有染料层6的情况相比,操作者能适当把握染料的附着状态。另外,本实施方式中,为了更容易把握染料的附着状态,使用白色的着色材料。然而,也可使用白色以外的着色材料(例如,乳白色、黑色等)。根据形成的染料层6的颜色,可选择着色材料的颜色。另外,“与基底2的颜色不同的着色材料”中,包含仅抑制金属制的基底2的光反射(减少光泽)的材料。即使颜色搭配相同,由于光泽减少,存在染料的附着状态变得容易的情况。
[染料层]
染料层6是包含升华性染料的层。如上所述,本实施方式中,通过喷墨打印机11,将含有升华性染料的着色墨水喷出至染料保持层5上。通过激昂所喷出的着色墨水干燥,形成染料层6。
<形成有染料层的染色用基体的制造方法>
对图2A、2B示例的染色用基体的制造方法的一个例子进行说明。本实施方式中,形成有染料层6的染色用基体1的制造方法包含电磁波吸收层形成工序、染料保持层形成工序和染料层形成工序。
电磁波吸收层形成工序是在形成有片状的金属制的基底2中的一面侧上形成电磁波吸收层4的工序。染料保持层形成工序是在形成有电磁波吸收层4侧的相反侧上形成染料保持层5的工序。电磁波吸收层形成工序和染料保持层形成工序可先进行其中的任意一个。染料层形成工序是在形成有电磁波吸收层4的面的相反侧上形成染料层6的工序。染料层形成工序在进行电磁波吸收层形成工序和染料保持层形成工序后来实施。因此,与先进行染料层形成工序的情况不同,能防止因其它工序进行时的热等的影响而产生染料 的改性、无目的的升华、夹具的污染等。另外,电磁波吸收层4、染料保持层5和染料层6的具体形成方法如上所述。例如,染料层6可使用喷墨打印机11来形成。
<染色树脂体制造工序>
参照图3,对本实施方式中的染色树脂体的制造工序进行说明。作为一个例子,图3所示的制造工序是示例出使用还未形成染料层6的染色用基体1来制造染色树脂体的情况。首先,使染料附着于染色用基体1(例如,涂布墨水和干燥),形成染料层6(S1)。如上所述,本实施方式中,根据由PC12作成的数据,通过驱动喷墨打印机11,以操作者所期望的色调,将墨水涂布至染色用基体1上。染色用基体1中,将墨水涂布至染料保持层5上。通过干燥涂布的墨水,形成染料层6。
接着,在蒸镀部30的所规定位置上,配置染色用基体1和树脂体(塑料透镜8)(S2)。如上所述,本实施方式中,在基体支持部34上配置染色用基体1,同时,在透镜支持部33上配置塑料透镜8。详细来说,染色用基体1,以染料层6与塑料透镜8相对的方式进行配置。
接着,进行蒸镀工序(S3)。本实施方式的蒸镀工序中,塑料透镜8和染色用基体1的周边气压根据泵36来降低。接着,驱动电磁波产生部31,对染色用基体1的电磁波吸收层4照射电磁波。其结果是,电磁波吸收层4的温度上升,热传导至染料层6,染料升华。升华的染料蒸镀于塑料透镜8中的与染色用基体1相对侧的面上。通过在真空下或大致真空下进行蒸镀,能抑制塑料透镜8中的颜色不均匀的产生。另外,如上所述,在塑料透镜8中的染料蒸镀面上,也可形成有接受膜。
接着,进行固定工序(S4)。本实施方式中,染料固定部50中,在大气压下或大致大气压下(也可施加高于大气压的压力),对塑料透镜8进行加热。其结果是,在抑制蒸镀的染料再次升华的状态下,将染料固定于塑料透镜8。通过以上工序,制造染色树脂体。
另外,以上说明的制造工序仅是示例而已。因此,也可变更一部分工序。例如,如上所述,用同一装置进行蒸镀工序(S3)和固定工序(S4)。另外,同一操作者无需在同一个地方进行全部制造工序。例如,制造商可进行上述S1的工序,销售已形成有染料层6的染色用基体1。在这种情况下,购买染色用基体1的购买者可进行上述S2~S4的工序。另外,制造染色用基体1的制造商也可销售未形成有染料层6状态的染色用基体1。当然,制造商也可自己进行全部的上述制造工序,销售所制造的染色树脂体。
<评价试验1>
为了判定在染色用基体1上设置染料保持层5的效果和染料保持层5的材料是否适当,发明人进行了评价试验。该评价试验中,发明人对于6个塑料透镜8的每个塑料透镜,分别只使染料保持层5(参照图2A、2B)的条件变化,同时以上述实施方式所示例的方法对每个塑料透镜进行染色。以下,显示评价试验中的各种条件。以下的(2)~(4)是6个试验中所共同的条件。喷墨打印机11进行的染料(着色墨水)的印刷条件(即,色调)也都相同。
(1)染料保持层5的条件
·No.1:无染料保持层
·No.2:PEG(聚乙二醇)1000(用水稀释至9.7%)
·No.3:株式会社大力制造的ND-1(用水稀释至47.3%)
·No.4:住友精化株式会社制造的PEO-1(用水稀释至9.9%)
·No.5:住友精化株式会社制造的PEO-8(用水稀释至3.5%)
·No.6(比较例):使用以纸作为基底的传统染色用基体,无染料保持层
(2)塑料透镜8的种类:CR39平透镜
(3)蒸镀工序中的电磁波的照射时间:20秒
(4)固定工序中的温度和加热时间:140℃90分钟
另外,PEO-1和PEO-8都是亲水性聚合物(聚氧化乙烯、聚乙二醇),但PEO-1的分子量为15万~40万,PEO-8的分子量为170万~220万。ND-1的成分是未披露。另外,本评价试验中,任一个染料保持层5都是通过在70℃的烘箱中对用笔涂布在基底2上的材料进行干燥30分钟而形成的。
图4是显示对染色前(即蒸镀工序前)的染色用基体1的评价结果。对于除了使用纸的比较例外的5个染色用基体1,发明人通过肉眼观察来评价染料保持层5的状态和由喷墨打印机11将染料附着于染料保持层5上的染料状态(即着色墨水的状态)。No.1(无保持层)中,着色墨水流动,出现液体聚集部分。No.2(PEG1000)中,染料保持层5的材料变为液体颗粒,星星点点地附着。该染料保持层5上所附着的着色墨水如同No.1进行流动,出现液体聚集部分。No.3(ND-1)中,染料保持层5被漂亮地涂布。然而,该染料保持层5上所附着的一部分着色墨水渗透。No.4(PEO-1)中,染料保持层5中出现些许白色的走丝,但基本维持了着色墨水的点形状。No.5(PEO-8)中,染料保持层5上所出现的白色的走丝多于No.4,着色墨水的渗出也多于No.4。根据以上结果,关于染料保持层5的品质,No.4是最好的。
接着,发明人对使用染料保持层5品质良好的No.3、No.4、No.5的染色用基体1的染色品质以及使用作为比较例的传统纸制的染色用基体1的染色品质进行了评价。首先,虽然图中未显示,但发明人用肉眼观察确认了蒸镀工序中的染色用基体1的染料状态。No.4(PEO-1)和No.5(PEO-8)的染色用基体1的染料完全升华。No.3(ND-1)的染色用基体1中,残留了黑的变色物质。其被认为是某些物质碳化所形成的。然而,认为该变色不会影响塑料透镜8的染色品质(如后所述)。
图5显示对染色后(即蒸镀和固定工序后)的塑料透镜8的评价结果。对于通过各自的No.3、No.4、No.5和比较例的染色用基体1而被染色的塑料透镜8,发明人进行了评价。详细来说,对于4个塑料透镜8中的各个透镜,发明人测定了Tv(视感透过率)以及L*值、a*值、b*值(CIE表色系),并且以肉眼观察进行评价。
如图5所示,使用金属制(本实施方式中,其为铝制)的基底2的No.3、No.4、No.5的塑料透镜8的浓度,与使用作为比较例的传统纸制的染色用基体1的塑料透镜8的浓度相比,其大约浓6%左右。另外,No.3、No.4、No.5的染色工序中,其与比较例的染色工序不同,并且在染色用基体1上面(即染料层6的相反侧的面)放置的板状玻璃上没有附着染料。这些原因是由于金属制的基底2抑制升华的染料脱落至背面(即电磁波吸收层4侧)。
通过肉眼观察的评价中,确认了任一个塑料透镜8都没有颜色不均匀。No.3的塑料透镜8中,表面附着有某些物质,但使用丙酮擦拭时,该物质就可去除。该物质被认为是染料保持层5的材料中所含有的物质被升华而形成的物质。另外,比较例的塑料透镜8中,在表面上也附着了若干被认为是纸中所含物质的杂质。No.4、No.5的塑料透镜8中,确认了无表面物质的附着。
根据以上评价试验的结果可知,即使使用金属制的基底2作成染色用基体1,染色品质也不会下降。相反,由于抑制向基底2背面的染料脱落,染色浓度增加。进一步,通过抑制染料脱落,认为颜色的再现性也提高了。另外,作为用于染料保持层5的材料,可知能采用含有聚氧化乙烯或聚乙二醇的亲水性高分子材料。然而,ND-1中,染色的自身品质良好。
<评价试验2>
为了判定染料保持层5的材质作为不同于<评价试验1>中材质的材质(聚乙烯醇(PVA)或聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)))时的适当与否,发明人进行了评价试验。<评价试验2>中,发明人使用棒涂布法在基底2上分别涂布以下4种材质,并评价(1)染料 保持层5的状态、(2)由喷墨打印机11将染料附着于染料保持层5上的染料状态(即着色墨水的状态)和(3)染色后的品质。
·No.7:PVA(10wt%,平均聚合度=1500,染料保持层5的膜厚度=1.5μm和3.5μm)
·No.8:PVP K25(10wt%,粘均分子量=25000,染料保持层5的膜厚度=2~3μm)
·No.9:PVP K30(10wt%,粘均分子量=40000,染料保持层5的膜厚度=2~3μm)
·No.10:PVP K90(10wt%,粘均分子量:630000,染料保持层5的膜厚度=2~3μm和5~8μm)
(1)染料保持层5的状态
对于No.7~No.10,全部形成良好的染料保持层5。
(2)染料保持层5上所附着的染料状态
对于No.8和No.9,一部分着色墨水或者不附着,或者进行了渗透。另一方面,对于No.7和No.10,着色墨水进行了均匀的附着。
(3)染色后的品质
确认蒸镀工序后的染料保持层5的状态时,No.8和No.9中,染料保持层5上产生裂纹。染料保持层5上产生裂纹时,染料与不需要的物质同时升华,导致染色品质变差。另一方面,No.7和No.10,未产生裂纹。
(4)结论
根据以上结果可知,通过将分子量等各种条件调整为合适的条件,也可将PVA和PVP作为染料保持层5的材料使用。
<比较>
对本实施方式的染色用基体1与传统的染色用基体进行比较。传统纸制的染色用基体处理容易,成本低,与金属制等相比,其电磁波的吸收效率也良好。然而,附着于染色用基体的一面的升华性的染料可能会脱落至相反侧的一面。在这种情况下,染色品质可能会不固定,并且可能会有污垢附着于夹具等上。纸中所含的杂质或纤维等可能会附着于树脂体,且可能会产生树脂体的洗涤或染色品质的下降等。另外,使用无机材料或金属材料的传统染色用基体中,升华性染料脱落至相反侧的一面的可能性低。由杂质引起的染色品质下降的可能性也低。然而,由于电磁波吸收率低,难以提高加热染料时的效率。
本实施方式的染色用基体1设有形成为片状的金属制的基底2。基底2的一面附着有升华性染料。附着染料面的相反侧的一面形成有电磁波吸收层4,其与基底2相比,具有高的电磁波吸收率。在这种情况下,升华性染料脱落至基底2的相反侧的可能性下降。不易受基底2的材质中所含的杂质的影响。进一步地,也提高了加热升华性染料时的效率。因此,根据本实施方式,能同时提高气相转印染色的品质和效率。另外,本实施方式中,基底2的厚度为1μm以上、1000μm以下。在这种情况下,操作者能效率良好地进行气相转印染色。
即使在金属制的基底2上直接附着墨水(染料),由于易于产生墨水的渗透和扩散等,难以保持墨水。本实施方式的染色用基体1设有染料保持层5,因此,能稳定保持墨水,同时也能提高染色的品质和效率。
本实施方式的染色用基体1在基底2与染料保持层5之间或者染料保持层5上含有着色材料。在这种情况下,升华性染料(本实施方式,其为染料层6)附着于着色材料上或上方。因此,与金属制的基底2的颜色上附着染料的情况相比,操作者能适当把握染料的附着状态。
用于染料保持层5的亲水性高分子材料,例如,更优选含有聚氧化乙烯或聚乙二醇。在这种情况下,染色用基体1能牢固保持墨水。由于干燥墨水时粘着性下降,染色用基体1的处理变得更加容易(例如,可重叠多个染色用基体1)。另外,通过加热,能充分升华附着于染料保持层5的墨水内的染料。进一步地,染料保持层5具有充分的耐热性,难以产生染料保持层5的材料的升华等。然而,也可使用聚氧化乙烯和聚乙二醇以外的材料。例如,染料保持层5中也可含有聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇以及聚乙烯基吡咯烷酮与醋酸乙烯酯的共聚物中的至少一种。也就是说,可使用以下的高分子材料:在250℃以下时不产生分解或反应,具有易于水系墨水渗透的亲水性,并且带有能渗透水系墨水的间隙(孔)。
本实施方式中的电磁波吸收层4的材料包含黑色或深色的颜料以及耐热性树脂材料。在这种情况下,易于形成难以发生剥离和热变性的电磁波吸收层。特别是,本实施方式的染色用基体1中,作为耐热性树脂的聚酰胺酰亚胺树脂用于电磁波吸收层4。因此,本实施方式的染色用基体1的耐热温度高(约275℃)、耐摩擦性和滑动性也高。
形成本实施方式的电磁波吸收层4的区域为占据染色用基体1的一面中的一部分的区域,并且其为覆盖附着染料区域(形成有染料层6的区域)的背面侧的区域。其结果是, 与全部形成电磁波吸收层4的情况相比,成本降低。另外,未形成电磁波吸收层4的部分难以升温。因此,即使刚加热后,操作者也能用手容易地处理染色用基体1。
上述实施方式中所公开的内容仅是一个例子而已。因此,也可变更上述实施方式中所公开的内容。首先,上述实施方式的染色用基体1设有基底2、电磁波吸收层4和染料保持层5。然而,也能变更染色用基体1的层结构。例如,由基底2引起的染料保持稳定性不会成为大问题的情况下,也可省略染料保持层5。另外,基底2和电磁波吸收层4没有必要直接接触。也就是说,基底2和电磁波吸收层4之间,可介入某些层。同样地,基底2和染料保持层5之间,也可介入某些层。另外,为了覆盖染色用基体1的表面(例如,为了覆盖电磁波吸收层4的表面),也可设计某些层。
上述实施方式中,通过含有亲水性高分子材料的染料保持层5,墨水能被牢固地保持。然而,设置染料保持层5时,能使用亲水性高分子材料以外的材料来形成染料保持层5。例如,通过将金属制的基底2的一面与纸粘在一起,能将纸的层作为染料保持层5。另外,上述实施方式中,电磁波吸收层4的材料含有颜料和耐热性树脂材料。然而,也可变更电磁波吸收层4的材料。例如,通过使用具有耐热性的墨水的着色喷雾器来形成电磁波吸收层4。

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一种染色用基体,其是用于以下工序的染色用基体:通过电磁波对附着于染色用基体的升华性染料进行加热并使所述染料向树脂体升华而对所述树脂体进行染色的染色工序;所述染色用基体设有形成为片状的金属制的基底和电磁波吸收层,其中,该电磁波吸收层至少形成于附着有所述染料侧的相反侧,并且该电磁波吸收层具有高于所述基底的电磁波吸收率。。

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