JP2016171992A - 連続トーンを有する少なくとも2色の装飾物を備えた耐熱コーティングを含む物品、及びそのような物品を製造する方法 - Google Patents

連続トーンを有する少なくとも2色の装飾物を備えた耐熱コーティングを含む物品、及びそのような物品を製造する方法 Download PDF

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Abstract

【課題】PTFE系コーティングにおける抗付着性、又はエナメルコーティングにおける光沢及び硬度を満足できるコーティングを有する加熱用物品および加熱用物品の製造方法を提供する。
【解決手段】加熱用物品は、2つの互いに逆向きの面21、22であってそれらの面のうち少なくとも1つが不透明である面を有する基材2と、面21の上に配置された耐熱コーティング3とを含み、ないしは、耐熱コーティング3は連続トーンを有し連続的又は不連続な層の形態で備えられている少なくとも2色の装飾物を含み、300℃を超える温度で硬化処理を受けている。
【選択図】図1

Description

本発明は、少なくとも2色の装飾物を備えた耐熱コーティングを含む物品、及びそのような物品を製造する方法に関する。本発明は、装飾物がインクジェット印刷によって塗布される、そのような物品を製造する方法にも関する。
調理用物品の装飾についていくつかの種類の技術が知られている。
特に、平面上にパターンを施してそれらを装飾するためにスクリーン印刷(又はスタンプ印刷)技術を使用することが当業者に知られている。これらの技術は、スクリーン印刷(又はスタンプ印刷)によってパターンを施し、その後、得られた物品を成形することを可能にする。
多色パターンを施すためにスクリーン印刷(又はスタンプ印刷)を使用する場合、何回かのスクリーン印刷(又はスタンプ印刷)の作業を色の数に従って順々に行う必要があり、次のインクの層を印刷する前に各回の印刷に続いて乾燥作業を行わなければならないことを考慮すると、各色はそれぞれ1回のスクリーン印刷(又はスタンプ印刷)時間を必要とする。そのような印刷技術は、同じ画像又はパターンを多数の支持体に施す場合にのみ利便性が高い。少ない枚数の印刷に関しては、数色のスクリーン印刷(又はスタンプ印刷)は非常に高コストであり、別々のスクリーン(又はスタンプ印刷)版が各基本色に対して必要である限り全く利便性の高いものではない。さらに、印刷スクリーンの作製及び洗浄のコストが高く、スクリーンを形成するのに要する時間が長いために、製造上、完璧な計画を必要とする。さらに、色合いの変更は、同じ方法で実現されるが、製造時間の減少をもたらすことが可能とされる洗浄操作であるにもかかわらず徹底した洗浄時間を必要とする。(スタンプ印刷版についても同様)。さらに、スクリーン印刷(又はスタンプ印刷)技術は製品の多くの在庫及び中間製品を生じる(特にインク、スクリーン、半製品のボウルなど)。
装飾された調理用物品を得るために昇華による印刷技術を使用することも知られている。一般に、昇華とは固体が液体状態を経ずに気体又は蒸気へ変化することである。昇華型印刷技術に従って、最初に支持体(プラスチックフィルムの紙)上に印刷されたパターンを、装飾しようとする物品の表面に対して平らに押しつけ、次いで全体を短時間で150℃〜210℃の温度にする。従来の昇華型印刷は平らな形状の物品においてのみ使用され、これは平らではない形状の物品における支持体の圧力がしわを生じ、ひいては印刷の欠陥を生じるからである。しかし、どのようなものであれ任意の形状の物品のあらゆる面を装飾することを可能にする昇華型印刷法の改善が、先行技術文献の特許文献1及び特許文献2により知られている。しかし、そのような改善は昇華による印刷法を、実施するには非常に複雑で生産性が高いとは言えないものにする。
さらに、図8に示すように、インクジェットと呼ばれる印刷技術を使用することが知られており、その本質は像を作り出すようにインクの液滴を小さい開口部から支持体上の完璧に定められた位置へ放出することにある。インクジェット印刷は唯一の非接触型の印刷技術である。2つのタイプのインクジェット印刷技術を区別することができる:第1は「コンティニュアス型インクジェット」と呼ばれその略称CIJに対応し、第2は「ドロップオンデマンド型」と呼ばれ略称DODに対応する。
インクジェット印刷技術は、本質的に、ITツールの開発並びに品質及び印刷速度の向上に対応した利点を有する。一方で、印刷用型(スクリーン、スタンプ印刷版)がないため、他の印刷技術の実施に必要な調製作業、特にスクリーンの調製、印刷版の彫刻又は必要であれば支持体(紙又はプラスチックフィルム)が排除される。一方で、印刷データ(より具体的には印刷しようとする各ページによって異なる)の動的管理により、文書の個別化が可能となり、許容不可能なほど高いコストを負わずに非常に小さいシリーズの印刷部数が可能となる。
事務作業及び文書の個別化の他に、インクジェット印刷の応用は多様であり、大きい書式及び非常に大きい書式でのポスター、織物の捺染、セラミックの装飾、ラベリング、宛名書き、食品への印刷、活性成分の付着、生体材料の付着、導電性インクの印刷などがある。
インクジェット印刷技術の応用の中で、1つの応用は物品の製造方法が高温硬化を必要とする物品の装飾に関する。これらの物品はより具体的にはセラミック製スクエアである。セラミック物品の製造の分野において、例えば粉末の焼結又は溶融といった製造技術によって物品は少なくとも300℃の温度になり、これは1300℃以上に達することもある。その結果、紙の印刷又は捺染に使用されるような標準的なインクを使用してインクジェット技術に従って装飾物を印刷することが不可能である。特殊インクだけでなく印刷ヘッド及び適合するソフトウエアも開発されてきた。例えば、それらのそれぞれの商品名に従いQuickPainte(登録商標)インク及びKERAJETプリンターが挙げられる。
インクジェットによって印刷される装飾物が見られる調理用物品の分野において、特許文献3は、基材と、基材との接着を確実にする第1の層と、第1の層上に付着させた印刷層と、印刷層上に付着させたフッ素樹脂である上塗り層とを含む層状材料を教示している。この材料は局所的な彫り込みの問題、例えば最大限度の彫り込みの問題を解決し、そのための既存の解決法は機械彫刻(浮き彫り)に基づいており、これはコーティングを弱めた(摩耗が早い)。さらに、特許文献3の材料の装飾はモノクロであり、およそ2mm2の表面を有する点の組み合わせで構成される。数種の色を含む装飾に関しては特許文献3に何も記載されていない。
白色不透明な下塗り層で事前に被覆された調理用物品の表面上でパターンをインクジェット印刷する方法が、韓国特許出願の特許文献4でさらに知られており、放出されたインクの良好な接着を可能にするために有機性の希釈剤及び硬化剤を含む有機の透明なインク受容層が下塗り層の上に付着される。受容層上にパターンを印刷した後、印刷したパターン上に保護コーティング層を塗布し、次いで300℃未満の温度で硬化させる。
欧州特許第0451067号明細書 欧州特許第0544603号明細書 特開平05−049541号公報 韓国特許出願公開第2007/0117247号明細書 国際公開第2008/142327号 国際公開第2006/126189号
しかし、満足できる機能性、特に、PTFE系コーティングにおける抗付着性、又はエナメルコーティングにおける光沢及び硬度を満足できる加熱用物品のコーティングを得るために、保護コーティング層の組成物はその固化のために300℃を超える硬化温度を必要とする。実際に、そのような温度はフルオロカーボン樹脂系焼結コーティング(例えばPTFE)又はガラス状(エナメルコーティングの場合)を得るために必要である。
しかし、そのような実施の条件を用いて、有機インク受容層、インクジェット印刷によって得られる装飾層、及びフルオロカーボン樹脂系又はガラス状焼結保護コーティング層(エナメルの場合)を含むコーティングを得ることを考えるべきではない。実際に、硬化、特に300℃を超える温度における硬化の間、受容層の有機成分は分解し仕上げ層によって捕捉され、その結果、コーティングの黒化を引き起こしパターンを隠すことになる。
この問題を解決するために、出願人は、インクジェット印刷により支持体(例えば調理用物品の金属の中空型ボウル)の不透明な面の上直接に装飾の組成物を付着させることによって、インク受容層を用いずに達成することが可能であることを見いだした。
本発明により定義される不透明な面とは、支持体の構成材料の性質によって本質的に不透明である、又は連続的な不透明な下塗り層で被覆することによって不透明となっている面を意味する。
本発明により定義される本質的に不透明な材料の例とは、アルミニウム又はアルミニウム合金、マグネシウム又はマグネシウム合金、ステンレス鋼、鋳鉄、銅、チタン、より一般的には金属及び金属合金、セラミック(磁器製品、ファイアンス陶器、より一般的には調理用陶器)を意味し、複合材料は先の材料の1つ又はいくつかでできた複数の層を含む(この場合は共にラミネートした金属)。
本発明により定義される不透明な下塗り層とは、光学的に不透明な化学物質、例えば耐熱性顔料又はサーモクロミック顔料、着色フレーク又は金属フレーク、不透明フィラー、及びそれらの組み合わせの中から選択される物質を含む材料の層を意味する。
不透明な下塗り層は好ましくは着色されており、それが黒又は白色であればより好ましく、白であればさらにより好ましい。
こうして支持体上に形成される「インクジェット」装飾物の接着は、
下塗り層(必要な場合)の支持体自体の多孔性による表面での吸収によって、又は
バインダーを含むインクジェット装飾物のインクの組成によって、
保証される。
より具体的には、本発明の目的は、2つの互いに逆向きの面であってそれらの面のうち1つが少なくとも不透明である面を有する基材と、前記不透明な面の上に配置された耐熱コーティングとを含む、加熱用物品である。
本発明によれば、耐熱コーティングは連続的又は不連続な層の形態で連続トーンの少なくとも2色の装飾物を含み、加熱用物品は300℃を超える温度で硬化処理を受けている。
本発明で定義される連続トーンの装飾物とは、点が現れることなく最も明るい色調と最も濃い色調との間のあらゆる色あいを含むことができる装飾物を意味し、これは例えば本発明の出願人が所有する国際特許の特許文献5に記載される装飾などの、高コントラストを生じる明快な色調の又はカラーブロックの装飾物とは異なる。
本発明により定義される加熱用物品とは、それ自体、加熱システムを有する物品、又は外部システムにより加熱されこのシステムによって与えられる熱エネルギーを第3の材料若しくは前記物品と接触している物体に伝えることができる物品を意味する。
基材が本質的に不透明ではない場合、装飾しようとする面を不透明な下塗り層で事前に再び被覆することが不可欠であり、下塗り層の上に装飾物を印刷する。適切な下塗り層は先に記載したものなどであり、上記の特性を示す。
本発明による加熱用物品の第1の実施形態によれば、装飾物はバインダーを含まない。この場合、装飾物の支持体への接着は、支持体又は必要な場合は下塗り層の多孔性によって、装飾物が表面で吸収されることによって保証される。有利には、バインダーを含まない装飾物によって被覆されている支持体又は下塗り層は滑らかではなく、10μm以下の表面粗さRaを有する。
本発明による加熱用物品の第2の実施形態によれば、装飾物は基材及び/又は必要であれば下塗り層に適合する少なくとも耐熱性バインダーを含む。この場合、装飾物の支持体への接着は装飾物の組成物のバインダーによって保証される。したがって、支持体が多孔性である必要はない。
本発明により定義される耐熱性バインダーとは、少なくとも300℃で耐熱性であるバインダーを意味する。
本発明による装飾物の層において使用可能な耐熱性バインダーとして、これらの材料が装飾物の組成物中で微細分散するか可溶化できなければならないことを考慮すると、エナメル、フルオロカーボン樹脂(単独、又は組み合わせ)、ゾル−ゲル法により合成される無機ポリマー又は有機−無機ハイブリッド、シリコーン、ケイ素−ポリエステル、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、エチレンスルフィドポリマー(PES)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリアミド−イミド(PAI)、シリコーン、フルオロシリコーン、ポリベンゾイミダゾール(PBI)を特に挙げることができる。
本発明による耐熱コーティングは連続的な仕上げ層をさらに含んでいてもよい。これは装飾物の上に付着させることができ、装飾物を隠さないようにするため必ず透明である。
本発明により定義される透明コーティング、特に、ゾル−ゲルコーティングであれ、又は仕上げ層であれ、透明コーティングとは、装飾物のすべて又は一部を見える状態にするコーティングを意味する。
この仕上げ層はまた、支持体又は必要であれば下塗り層と装飾物との間に配置されていてもよい。この最後の事例では、以下の図7によって図示されるように装飾物が仕上げ層を被覆するので、仕上げ層が透明である必要はない。
装飾物が耐熱性バインダーを含む場合、後者は基材及び/又は必要であれば下塗り層と適合性があるだけでなく仕上げ層とも適合性がある必要がある。
本発明による耐熱コーティングの装飾物は2色の装飾物であり、すなわちそれは少なくとも2つの異なる色の化合物を含む。これらは耐熱性顔料、金属塩、半導電性サーモクロミック顔料、導電性顔料、磁性顔料、及びそれらの組み合わせの中から選択してもよい。
本発明による装飾物は有利には、印刷しようとする事前に選択された装飾物を非常に正確に再現する超現実的な装飾物である。本発明の特に有利な実施形態によれば、本発明による装飾物は少なくとも4色であり、好ましくは6色である。
異なる形状であり様々な材料で得られる、異なるタイプの物品が本発明に適合すると考えられる。
したがって、支持体は金属、ガラス、セラミック、及びプラスチック材料の中から選択される材料であってもよい。
本発明の方法で使用可能な金属支持体としては、有利には、陽極酸化処理された又は処理されていないアルミニウム又はアルミニウム合金の支持体、又は研磨、ブラッシング処理、マイクロビーズ研磨、若しくは紙やすり研磨を行った、化学処理されたアルミニウム、又は研磨、ブラッシング処理、若しくはマイクロビーズ研磨を行ったステンレス鋼、又は鋳鉄若しくは鋳造アルミニウム、チタン、又は研磨した若しくは箔状の銅を挙げることができる。
本発明による加熱用物品は特に調理用物品であってもよく、特に調理用物品の互いに逆向きの面のうち1つが前記物品に入れられことになる食品の側に配置されることを意図した内側の凹状の面であり、前記互いに逆向きの面のうち第2の面が熱源に向かって配置されることを意図した外側の凸状の面である、調理用物品であってもよい。
本発明に適合する調理用物品の非限定的な例としては、平鍋及びフライパン、中華鍋及び揚げ鍋、シチュー鍋及び深鍋、クレープ用平鍋、焼き網、流し型及び耐熱皿、プレート及びバーベキュー用焼き網、調理用ボウルなどの調理用物品が特に挙げられることになる。
調理用分野のみに限定されない、他のタイプの支持体も考えられ得る。したがって、本発明に適合する物品として、アイロン、ヘアアイロン、ストレートヘアアイロンなど、保温ポット、例えば、コーヒーメーカー用保温ポット、又は混ぜ鉢などの家庭用電化製品も考えることができる。
本発明による加熱用物品が上記のような調理用物品である場合、装飾物は物品の内側、又はその外側に配置されてもよい連続的又は不連続な層の形態で有利に表される。先に示したように、装飾物はバインダーを含まないか又は耐熱性バインダーを含んでいてもよい。
装飾物が調理用物品の内側に配置されている場合、耐熱性バインダーは好ましくはフルオロカーボン樹脂、ゾル−ゲル法により合成される無機ポリマー又は有機−無機ハイブリッド、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、エチレンスルフィドポリマー(PES)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリベンゾイミダゾール(PBI)の中から選択されることになる。
装飾物が調理用物品の外側に配置されている場合、耐熱性バインダーは好ましくはエナメル、フルオロカーボン樹脂(単独で又は組み合わせで)、ゾル−ゲル法により合成される無機ポリマー又は有機−無機ハイブリッド、シリコーン、シリコーン−ポリエステル、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、エチレンスルフィドポリマー(PES)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリアミド−イミド(PAI)、シリコーン、フルオロシリコーン、ポリベンゾイミダゾール(PBI)の中から選択されることになる。
本発明に適合する調理用物品の非限定的な例としては、平鍋及びフライパン、中華鍋及び揚げ鍋、クレープ用平鍋、焼き網、流し型及び耐熱皿、プレート及びバーベキュー用焼き網などの調理用物品が特に挙げられる。
本発明は、以下のステップ:
a)2つの互いに逆向きの面であってそれらの面のうち1つが少なくとも不透明であるか又は不透明にされた面を含む基材を提供するステップと;次いで
b)前記不透明な面の上で耐熱コーティングを得るステップであって、以下のステップ:
b1)前記不透明な面の上に装飾物の組成物を塗布して前記不透明な面を少なくとも部分的に被覆する装飾物の湿った層を形成するステップと;次いで
b2)装飾物の前記湿った層を固化させる熱処理を行って前記不透明な面を少なくとも部分的に被覆する連続的又は不連続な層の形態を有する装飾物を形成するステップと
を含むステップと、
を含む、加熱用物品を製造する方法にも関する。
本発明によれば、装飾物層の組成物は少なくとも2つの異なる色の化合物を含み、インクジェット印刷によって塗布され、装飾物の湿った層を固化させる熱処理は300℃以上の温度で実現される。
基材、装飾物層、及びそれが含有する有色化合物は、先に定義されたものなどである。
基材が本質的に不透明ではない場合、装飾しようとする面を事前に不透明な下塗り層によって被覆することが不可欠であり、その上に装飾物が印刷される。そのような下塗り層は先に記載されるものなどであり、上記の特性を有する。
基材の不透明な表面、特に、本質的に不透明であるか又は不透明にされた表面は、例えば脱脂、吹付け加工、ショットピーニング、ブラッシング処理、研削、サテン仕上げ、化学エッチング、陽極酸化処理などの調製のステップに関連していてもよい。
本発明による方法は仕上げ層を得るステップをさらに含んでいてもよい。このステップは、連続的で透明な仕上げ組成物(前に述べたのと同じ理由による)をステップb1)の後に得られる装飾物の湿った層の上に、固化の熱処理b2)の前に塗布することによって行ってもよい。仕上げ層を得るステップも、装飾物層(31)のb1)を行う前に連続的な仕上げ層組成物(必ずしも透明ではない)を塗布することによって実現してもよい。
上記のように、装飾物組成物は耐熱性バインダーを含んでいてもよいか又は含まなくてもよい:基材又は下にある下塗り層の多孔性に従って、この耐熱性バインダーの存在は不可欠となるか又は不可欠とはならない(これは滑らかな基材の場合は不可欠である)。耐熱性バインダーの性質は上記のものなどである。
本発明の他の利点及び特徴は、非限定的な例として示され添付の図面に関してなされる以下の説明から得られることになる:
第1の実施形態による、本発明に適合する調理用物品の断面概略図を表す図である、 第2の実施形態による、本発明に適合する調理用物品の支持体の断面概略図を表す図である、 代替的実施形態による、本発明による耐熱コーティングを含む調理用物品の基部の一部の断面概略図を表す図である、 代替的実施形態による、本発明による耐熱コーティングを含む調理用物品の基部の一部の断面概略図を表す図である、 代替的実施形態による、本発明による耐熱コーティングを含む調理用物品の基部の一部の断面概略図を表す図である、 代替的実施形態による、本発明による耐熱コーティングを含む調理用物品の基部の一部の断面概略図を表す図である、 代替的実施形態による、本発明による耐熱コーティングを含む調理用物品の基部の一部の断面概略図を表す図である、 インクジェット装飾用の工業用デバイスの断面概略図を表す図である。
図1から7に表される同一の要素は同一の参照数字によって特定される。
図1及び2において、本発明による調理用物品の例として、基部(24)及び基部(24)から立ち上がっている側壁(25)を有する中空型ボウルの形状を有する支持体(2)と、取っ手ハンドル(5)とを含むフライパン(1)が表されている。支持体(2)は、食品を受け入れることができる内側の凹状の面(21)と、調理プレート又はバーナーなどの熱源の側に配置されることを意図した外側の凸状の面(22)とを含む。
図1において、支持体(2)の内側の面(21)は本発明による耐熱コーティング(3)によって被覆されている。しかし、図2において、本発明による耐熱コーティング(3)によって被覆されているのは支持体(2)の外側の面(22)である。
図1及び2に表される本発明による耐熱コーティング(3)の様々な代替的実施形態を図3から7によって詳細に図示する。
それらは、図1(装飾物(31)を有する耐熱コーティング(3)が内側の面(21)上にある)で表される加熱用物品(1)の基部(24)の上面図、又は図2(装飾物(31)を有する耐熱コーティング(3)が外側の面(22)上にある)で表される物品の基部の底面図に相当する:
(1)図3において、耐熱コーティング(3)は装飾物(31)(図3の連続する部分)のみで構成され、装飾物(31)は支持体(2)の上に直接配置されている、すなわち:
1)図1に図示される実施形態の場合には内側の面(21)の上に直接配置され(この場合、図3は物品(1)の基部の上面図である)、
2)又は図2に図示される実施形態の場合には外側の面(22)の上に直接配置され(この場合、図3は物品(1)の基部の上面図である);
(2)図4は、装飾物(31)の上に配置された連続的で透明な仕上げ層(32)の存在によって図3とは異なり;
(3)図5は、装飾物(31)と支持体(2)との間、すなわち図1に図示される実施形態では内側の面(21)(上面図)又は図2に図示される実施形態では外側の面(22)(底面図)の、不透明な下塗り層(4)の存在によって図3と異なり、
(4)図6は、図6において装飾物(31)の上に配置される連続的で透明な仕上げ層(32)の存在によって図5とは異なり、
(5)図7は、不透明な下塗り層(4)と装飾物(31)との間に配置される連続的な仕上げ層(32)の存在によって図5とは異なる。
装飾物(31)及び連続的で透明な仕上げ層(32)の組成物、並びにこれらの層の耐熱性バインダー(必要であれば)は、前に記載したものなどである。
図8において、「ドロップオンデマンド型」技術「DOD」に従って動作するインクジェット装飾用の工業用デバイスの断面概略図が表される。このデバイスの動作は国際特許の特許文献6に記載される。これは、圧電性結晶の電気励起の結果として印刷に必要な液滴がインク容器の壁の変形によって作り出される、ピエゾDOD型の方法に本質がある。
本発明は以下の例においてさらに詳細に例示される。
これらの例において、別途指示がない限り、すべてのパーセンテージ及び部は重量で表される。
(DOD)動作型インクジェット装飾デバイス
印刷デバイスとして、KERAJETにより商品化されているプリンターを使用し、例えば通常はセラミック製スクエアの印刷を意図した商品参照番号700xのプリンターを使用する。
製品
支持体:
直径が31cmであり厚さが2.4mmであるアルミニウムディスク
インク:
セラミック型の耐熱コーティング(エナメル又はゾル−ゲル)上でインクジェット印刷するためのインク
(1)FERRO CORPORATION社によりQuickPaintインク又はKeramInksの商品名で商品化されている青色インク、
(2)FERRO社によりQuickPaintインク又はKeramInksの商品名で商品化されている橙色インク、
(3)FERRO社によりQuickPaintインク又はKeramInksの商品名で商品化されている茶色インク、
(4)FERRO社によりQuickPaintインク又はKeramInksの商品名で商品化されている黄色インク、
(5)FERRO社によりQuickPaintインク又はKeramInksの商品名で商品化されている桃色インク、
(6)FERRO社によりQuickPaintインク又はKeramInksの商品名で商品化されている黒色インク。
非エナメル耐熱コーティング上にインクジェット印刷するための顔料系水性インク
これは当業者に既知のものなどの、インクジェット印刷に適合させた水性処方物から成る。これらの処方物は、温度に対して色の良好な保持を可能にする無機顔料と、少なくとも1つの共溶媒と共に主なビヒクルとして水と、懸濁液中で顔料が良好に安定するのを可能にする少なくとも1つの分散剤とを含有する。
顔料の選択は以下のように行うことができた:
(1)青色インクについては例えばコバルトブルー(カラーインデックスPB28)が選ばれることになり、
(2)赤色に関しては酸化第2鉄(カラーインデックスPR1O1)、
(3)黄色に関しては黄色酸化鉄 (カラーインデックスPY42)、及び
(4)黒色に関してはカーボンブラック(カラーインデックスPBk7)が選ばれることになる。これらのインクは以下のように調製される。
1:顔料ペーストの調製
最初に、各色に対応する顔料ペーストを調製する。これは本質的には10〜70%の顔料、30から90%の水、及び0.1から10%の分散剤(例えばDisperbyk 192)を含む分散液である。この分散液は粉砕機(例えばNetzsch GmbH社により商品化されているLMZ型の大理石粉砕機)において調製され、これは印刷ヘッドのノズルが閉塞する危険を冒さないために、すべての粒子が500ナノメートル未満のサイズであるように、又はこの最大サイズがろ過のステップにより容易に実現できるように、顔料の粒度分布を小さくすることを可能にする。
2:水性インクの調製
インクジェットにより噴出可能な標準処方物は以下のように構成されていてもよい: 2から50%の顔料ペースト、
20から70%の水、
処方物の粘度及び表面張力を調整することを可能にする10から80%の溶媒:例えば比が1〜5の範囲であるグリセリン/エチレングリコールの混合物。最終インクの粘度はその使用温度(印刷ヘッドにおける温度、例えば周囲温度から40℃の間の範囲)において5〜20cPの範囲であるべきであり、その表面張力は22〜40mN/mの範囲となる。
エナメル耐熱コーティング
第1の白色エナメルフリットの液状粘土B1を白色エナメルフリットF1に基づいて調製し、その組成を下記の表1に示す:
液状粘土B1の組成を以下に示す:
(1)フリットF1:100重量部、
(2)ホウ酸:3重量部、
(3)炭酸カリウム:1.5重量部、
(4)二酸化チタン:20重量部、
(5)水:55重量部。
第2の仕上げ用エナメルフリットの液状粘土B2を仕上げ用エナメルフリットF2から調製し、その組成を以下の表2に示す:
液状粘土B2の組成を以下に示す:
(1)フリットF2:100重量部、
(2)ホウ酸:3重量部、
(3)炭酸カリウム:1重量部、
(4)水:52重量部。
PTFE系フルオロカーボン耐熱コーティング
第1の白色ポリテトラフルオロエチレン系スクリーン印刷ペーストPS1を調製し、その組成を以下に示す:
(1)乾燥物質が60%及び平均粒径が220nmであるPTFE分散液:50%
(2)水:10%
(3)顔料ペーストTiO2:20%[TiO2顔料/水 50:50]
(4)プロピレングリコール:15%
(5)PolymerLatex GmbHにより商品化されているものなどのアクリル増粘剤:3%
(6)アンモニア:2%
第2の無色ポリテトラフルオロエチレン系スクリーン印刷ペーストPS2を調製し、その組成を以下に示す:
(1)乾燥物質が60%及び平均粒径が220nmであるPTFE分散液:80%
(2)水:2%
(3)プロピレングリコール:15%
(4)PolymerLatex GmbHにより商品化されているものなどのアクリル増粘剤:3%
(5)アンモニア:1%
ゾル−ゲル耐熱コーティング
ゾル−ゲル組成物SG1は、二酸化チタンを白色顔料として含有するアルカリ性媒体中のTEOS(テトラエトキシシラン)及びMTMS(メチルトリメトキシシラン)の混合物に基づいて調製される。組成を以下に示す:
(1)20重量%から40重量%のテトラエトキシシラン(TEOS);
(2)40重量%から50重量%のメチルトリメトキシシラン(MTMS);
(3)SiO2含量が10%〜40%である2l〜4lのシリカゾル;
(4)0重量%から40重量%の微粒子化SiO2粒子;
(5)0重量%から5重量%のホウ素トリメトキシド(TMB);
(6)0重量%から5重量%のナトリウムエトキシド;
(7)0重量%から5重量%のカリウムエトキシド;
(8)0重量%から5重量%のギ酸ナトリウム;
(9)0重量%から5重量%のギ酸カリウム;
(10)0重量%から5重量%のアルミニウムアセチルアセトナート;
(11)20重量%から50重量%のエタノール、プロパノール、ブチルグリコール、又はヘキシレングリコール;
(12)0重量%から10重量%の水酸化ナトリウム;
(13)0重量%から5重量%の安定化剤、表面改質剤、レオロジー添加剤;
(14)6重量%から12重量%の顔料としてのTiO2
表示した質量百分率はゾル−ゲル組成物の全重量に対してのものである。
(実施例1)
超現実的装飾物が連続トーンで基部に印刷されている外側のエナメルコーティングを有するアルミニウムの調理用物品。
アルミニウムディスクをベースとして、プレス機によってフライパンの形状(図1及び2に図示されるような、囲い部を有する平坦な基部)のボウル2を得ることが可能となる。
このボウル2を事前にアルカリ溶液中で脱脂する。
未硬化の白色エナメル層(3)を得るために、水性液状粘土B1を外側の面全体に噴霧することにより塗布する。乾燥のステップにより素焼のエナメル3を得ることが可能となる。
インクジェットにより、図8に図示されるデバイスを用いて、超現実的装飾物(31)を素焼(3)で被覆されたボウル(2)の基部(24)に印刷する。
KERAJET(登録商標)のブランドによるプリンターは、前に記載したものなどの(好ましくは同じブランドの)セラミックタイプの耐熱コーティングにおける、異なる色の6色インクに基づく6色プロセスによって、装飾物を超現実的に再現することを可能にする。
このようにエナメル3でコーティングされた、超現実的装飾物(31)を備えたボウル2は、次いで560℃の温度で15分間硬化の熱処理が行われ、その後、選択された装飾物の再現性が非常に一貫しているエナメルコーティングが物品の完全に平坦な部分(基部)の上で得られ、この装飾物は囲い部で薄くなる。
このように形成されたコーティング3の全体は、均一なエナメルコーティングのすべての特性:光沢、硬度、耐衝撃性、難燃性、食器洗い機で使用される洗剤の腐食に対する耐性を保持する。
このように得られたコーティング3の構成は図5の構成に対応する。
(実施例2)
超現実的装飾物が連続トーンで基部に印刷されている外側のエナメルコーティングを有するアルミニウムの調理用物品。
アルミニウムディスクをベースとして、プレス機によりフライパンの形状(図1及び2に図示されるような、囲い部を有する平坦な基部)のボウル(2)を得ることが可能となる。
このボウル(2)を事前にアルカリ溶液中で脱脂する。
未硬化の白色エナメル層(3)を得るために、水性液状粘土B1を外側の面全体に噴霧することにより塗布する。仕上げ用液状粘土B2を噴霧により塗布する。乾燥のステップにより素焼のエナメル(3)を得ることが可能となる。
インクジェットにより、図8に図示されるデバイスを用いて、超現実的装飾物(31)を素焼(3)で被覆されたボウル(2)の基部(24)に印刷する。
KERAJET(登録商標)のブランドによるプリンターは、前に記載したものなどの(好ましくは同種のブランドの)セラミックタイプの耐熱コーティングにおける、異なる色の6色インクに基づく6色プロセスによって、装飾物を超現実的に再現することを可能にする。
このようにエナメル3でコーティングされた、超現実的装飾物(31)を備えたボウル(2)は、次いで560℃の温度で15分間硬化の熱処理が行われ、その後、選択された装飾物の再現性が非常に一貫しているエナメルコーティングが物品の完全に平坦な部分(基部)の上で得られ、この装飾物は囲い部で薄くなる。
このように形成されたコーティング(3)の全体は、均一なエナメルコーティングのすべての特性:光沢、硬度、耐衝撃性、難燃性、食器洗い機で使用される洗剤の腐食に対する耐性を保持する。
このように得られたコーティング(3)の構成は図7の構成に対応する。
(実施例3)
超現実的装飾物が連続トーンで基部に印刷されている外側のエナメルコーティングを有するアルミニウムの調理用物品。
アルミニウムディスクをベースとして、プレス機によりフライパンの形状(図1及び2に図示されるような、囲い部を有する平坦な基部)のボウル(2)を得ることが可能となる。
このボウル(2)を事前にアルカリ溶液中で脱脂し、次いで白色の均質な表面を得るためにサテン仕上げする。
未硬化の白色エナメル層(3)を得るために、水性液状粘土B2を外側の面全体に噴霧することにより塗布する。乾燥のステップにより素焼のエナメル(3)を得ることが可能となる。
インクジェットにより、図8に図示されるデバイスを用いて、超現実的装飾物(31)を素焼(3)で被覆されたボウル(2)の基部(24)に印刷する。KERAJET(登録商標)のブランドによるプリンターは、前に記載したものなどの(好ましくは同じブランドの)セラミックタイプの耐熱コーティングにおける、異なる色の6色インクに基づく6色プロセスによって、装飾物を超現実的に再現することを可能にする。
このようにエナメル(3)でコーティングされた、超現実的装飾物(31)を備えたボウル(2)は、次いで560℃の温度で15分間硬化の熱処理が行われ、その後、選択された装飾物の再現性が非常に一貫しているエナメルコーティングが物品の完全に平坦な部分(基部)の上で得られ、この装飾物は囲い部で薄くなる。
このように形成されたコーティング3の全体は、均一なエナメルコーティングのすべての特性:光沢、硬度、耐衝撃性、難燃性、食器洗い機で使用される洗剤の腐食に対する耐性を保持する。
このように得られたコーティング3の構成は図5の構成に対応する(ただし下塗り層を仕上げ層によって置き換えることによって)。
(実施例4)
超現実的装飾物が連続トーンで印刷されている外側のPTFEコーティングを有するアルミニウムの調理用物品。
良好な接着を可能にする表面粗さをもたらすようにアルミニウムディスクを事前に化学的又は機械的方法で処理する。
白色のコーティング(3)の未硬化PTFE層を得るために、白色のスクリーン印刷ペーストPS1をスクリーン印刷によって両面のうち1つの面の全体に塗布する。このコーティングの層は場合により数分間乾燥させてもよく、又は乾燥のステップを行わずに使用してもよい。乾燥させる場合には、インクがノズルの下で乾燥することを防ぐために、冷却デバイスによって40℃未満の温度でディスクを印刷ヘッドの下に供することを可能にする。
インクジェットにより、図8に図示されるデバイスを用いて、超現実的装飾物(31)を白色層(3)で被覆されたアルミニウムディスクの面(24)に印刷する。KERAJET(登録商標)のブランドによるプリンターは、前に記載したものなどの4色の水性顔料インクに基づく4色プロセスによって、装飾物を超現実的に再現することを可能にする。
PTFE系処方物でこのようにコーティングされたディスクは超現実的装飾物(31)が施され、次いで420℃の温度で10分間硬化の熱処理が行われ、その後、選択された装飾物の再現性が非常に一貫しているPTFEコーティングが得られる。次いでフライパンの形状(図1及び2に図示されるような、囲い部を有する平坦な基部)のボウル(2)を得るようにディスクをプレス機により型押しする。
このように処理した装飾物(31)は白色の下塗り層3の上で優れた接着性を有する。
このように形成されたコーティング(3)の全体は、均一なPTFEコーティングのすべての特性:抗付着性、耐薬品性、難燃性、食器洗い機で使用される洗剤の腐食に対する耐性を保持する。
このように得られたコーティング(3)の構成は図5の構成に対応する。
(実施例5)
超現実的装飾物が連続トーンで印刷されている外側のPTFEコーティングを有するアルミニウムの調理用物品。
良好な接着を可能にする表面粗さをもたらすなどのためにアルミニウムディスクを事前に化学的又は機械的方法で処理する。
白色のコーティング(3)の未硬化PTFE層を得るために、白色のスクリーン印刷ペーストPS1をスクリーン印刷によって両面のうち1つの面の全体に塗布する。70°〜120℃での乾燥のステップにより下塗り層3を得ることが可能となる。インクがノズルの下で乾燥することを防ぐために、冷却デバイスによって40℃未満の温度でディスクを印刷ヘッドの下に供することが可能となる。
インクジェットにより、図8に図示されるデバイスを用いて、超現実的装飾物(31)を白色層(3)で被覆されたアルミニウムディスクの面(24)に印刷する。KERAJET(登録商標)のブランドによるプリンターは、前に記載したものなどの4色の水性顔料インクに基づく4色プロセスによって、装飾物を超現実的に再現することを可能にする。
次いで装飾した下塗り層(3)を完全に被覆するように無色スクリーン印刷ペーストPS2を塗布する。
PTFE系処方物(3)でこのようにコーティングされたディスクは超現実的装飾物(31)が施され、次いで420℃の温度で10分間硬化の熱処理が行われ、その後、選択された装飾物の再現性が非常に一貫しているPTFEコーティングが得られる。次いでフライパンの形状(図1及び2に図示されるような、囲い部を有する平坦な基部)のボウル2を得るようにディスクをプレス機により型押しする。
このように形成されたコーティング(3)の全体は、均一なPTFEコーティングのすべての特性:抗付着性、耐薬品性、難燃性、食器洗い機で使用される洗剤の腐食に対する耐性を保持する。
このように得られたコーティング3の構成は図6の構成に対応する。
(実施例6)
超現実的装飾物が基部に印刷されている外側のゾル−ゲルコーティングを有するガラスの調理用物品。
アルカリプロセスによって脱脂されたオーブン皿の形状を有する円形のガラスボウル2から始める。
ゾル−ゲル組成物SG1を基材の外側に塗布する。次いで、完全に架橋していないフィルムを保つことを確実にすることにより、これを100℃で乾燥させる。
次いで、インクジェットにより、図8に図示されるデバイスを用いて、超現実的な装飾物(31)を乾燥させたゾル−ゲル組成物(3)で被覆されたボウル2の基部24に印刷する。KERAJET(登録商標)のブランドによるプリンターは、前に記載したものなどの(好ましくは同じブランドの)セラミックタイプの耐熱コーティングにおける、異なる色の6色インクに基づく6色プロセスによって、装飾物を超現実的に再現することを可能にする。
このようにゾル−ゲル3でコーティングされたボウル2は超現実的装飾物(31)が施され、次いで450℃の温度で120分間硬化の熱処理が行われ、その後選択された装飾物の再現性が非常に一貫しているコーティングが物品の完全に平坦な部分(基部)で得られ、この装飾物は囲い部で薄くなる。
このように形成されたコーティング(3)の全体は、均一なゾル−ゲルコーティングのすべての特性:光沢、硬度、耐衝撃性、難燃性、食器洗い機で使用される洗剤の腐食に対する耐性を保持する。
このように得られたコーティング3の構成は図5の構成に対応する。
(実施例7)
超現実的装飾物が基部に印刷されている外側のゾル−ゲルコーティングを有するガラスの調理用物品。
アルカリプロセスによって脱脂されたオーブン皿の形状を有する円形のガラスボウル(2)から始める。
ゾル−ゲル組成物SG1を基材の外側に塗布する。SG1組成物を塗布後、完全に架橋していないフィルムを保つことを確実にすることにより、これを100℃で乾燥させる。インクがノズルの下で乾燥することを防ぐために、冷却デバイスによって40℃未満の温度でガラスボウルを印刷ヘッドの下に供することを可能にする。
次いで、インクジェットにより、図8に図示されるデバイスを用いて、超現実的な装飾物(31)を乾燥させたゾル−ゲル組成物(3)で被覆されたボウル2の基部(24)に印刷する。KERAJET(登録商標)のブランドによるプリンターは、上記のインクの中から選択される4色の水性顔料インクに基づく6色プロセスによって、装飾物を超現実的に再現することを可能にする。
このようにゾル−ゲル(3)でコーティングされたボウル(2)は超現実的装飾物(31)が施され、次いで300℃の温度で15分間硬化の熱処理が行われ、その後選択された装飾物の再現性が非常に一貫しているコーティングが物品の完全に平坦な部分(基部)で得られ、この装飾物は囲い部で薄くなる。
このように形成されたコーティング(3)の全体は、均一なゾル−ゲルコーティングのすべての特性:光沢、硬度、耐衝撃性、難燃性、食器洗い機で使用される洗剤の腐食に対する耐性を保持する。
このように得られたコーティング(3)の構成は図5の構成に対応する。
(比較例8)
超現実的装飾物が連続トーンで基部に印刷されている外側のエナメルコーティングを有するアルミニウムの調理用物品。
アルミニウムディスクをベースとして、プレス機によりフライパンの形状(図1及び2に図示されるような、囲い部を有する平坦な基部)のボウル2を得ることが可能となる。
このボウル(2)を事前にアルカリ溶液中で脱脂する。
液状粘土B1を外側に噴霧することにより塗布する。エナメルコーティングを得るために、このエナメルコーティングを560℃で15分間蒸気に当てる。
冷却後、韓国の出願の特許文献4と同様の組成物の有機アクリル系下塗り層及び装飾物が、仕上げ層により保護される反応性インクを用いて得られる。
250℃での硬化後、エナメルに接着しない超現実的な装飾物が得られる。
食器洗い機に3回通した後、装飾物は完全に消えてしまった。
(比較例9)
超現実的装飾物が連続トーンで基部に印刷されている外側のエナメルコーティングを有するアルミニウムの調理用物品。
アルミニウムディスクをベースとして、プレス機によりフライパンの形状(図1及び2に図示されるような、囲い部を有する平坦な基部)のボウル(2)を得ることが可能となる。
このボウル2を事前にアルカリ溶液中で脱脂し、次いで白色の均質な表面を得るためにサテン仕上げする。
有機アクリル系下塗り層を、韓国特許の特許文献4に記載のように噴霧することによって外側に塗布し、装飾物は液状粘土B2によって保護される反応性インクを用いて得られる。エナメルコーティングを得るために、このエナメルコーティングを560℃で15分間蒸気に当てる。冷却後、装飾物は燃焼によって完全に消えてしまい、エナメルは目立たない茶色の色合いを示すことに気づく。
(比較例10)
超現実的装飾物が基部に印刷されている外側のPTFEコーティングを有するアルミニウムの調理用物品。
良好な接着を可能にする表面粗さをもたらすようにアルミニウムディスクを事前に化学的又は機械的方法で処理する。
白色の未硬化PTFEコーティング層3を得るために、白色のスクリーン印刷ペーストPS1をスクリーン印刷によって両面のうち1つの面の全体に塗布する。200℃での乾燥のステップにより下塗り層3を得ることが可能となる。
この下塗り層の上に、放出されるインクの良好な接着を可能にするために有機性の希釈剤及び硬化剤を含む、韓国特許の特許文献4に記載のような透明の有機インク受容層を付着させる。
受容層上にパターンをインクジェット印刷した後、印刷されたパターンの上に保護コーティング層PS2を塗布する。
次いでディスクは300℃未満の温度で硬化が行われ、次いでフライパンの形状(図1及び2に図示されるような、囲い部を有する平坦な基部)のボウル2を得るように型押しされる。
その結果PTFEコーティングが均一なPTFEコーティングの特性を有していない調理用物品が得られ、フィルムの密着性が悪く、抗付着性又は耐薬品性がない。300℃未満の硬化温度はPTFE粒子の良好な焼結を可能にするのには不十分である。
(比較例11)
超現実的装飾物が基部に印刷されている外側のPTFEコーティングを有するアルミニウムの調理用物品。
良好な接着を可能にする表面粗さをもたらすようにアルミニウムディスクを事前に化学的又は機械的方法で処理する。
白色の未硬化PTFEコーティング層3を得るために、白色のスクリーン印刷ペーストPS1をスクリーン印刷によって両面のうち1つの面の全体に塗布する。200℃での乾燥のステップにより下塗り層3を得ることが可能となる。
この下塗り層の上に、放出されるインクの良好な接着を可能にするために有機性の希釈剤及び硬化剤を含む、韓国特許の特許文献4に記載のような透明の有機インク受容層を付着させる。
受容層上にパターンをインクジェット印刷した後、印刷されたパターンの上に保護コーティング層PS2を塗布する。
次いでディスクは420℃の温度で10分間硬化が行われ、次いでフライパンの形状(図1及び2に図示されるような、囲い部を有する平坦な基部)のボウル2を得るように型押しされる。
冷却後、PTFEコーティングは目立たない茶色の色合いを有することに気づく:有機受容層は燃焼によって完全に損傷されてしまい、分解成分が装飾物を隠す。

Claims (14)

  1. 加熱用物品(1)を製造する方法であって、前記方法は、
    a)2つの互いに逆向きの面(21、22)であって、それらの面のうち1つ(21)が少なくとも不透明な面を含む基材(2)を提供するステップと;次いで
    b)以下の
    b1)前記不透明な面(21)の上に装飾物(31)の組成物を塗布して前記不透明な面(21)を少なくとも部分的に被覆する装飾物(31)の湿った層を形成するステップと;次いで
    b2)装飾物(31)の前記湿った層を固化させる熱処理を行って前記不透明な面(21)を少なくとも部分的に被覆する連続的又は不連続な層の形態を有する装飾物(31)を形成するステップと、
    を含む前記不透明な面(21)の上で耐熱コーティング(3)を得るステップと、
    を含み、
    装飾物(31)の前記湿った層の前記組成物は、少なくとも2つの異なる色の成分を含み、インクジェット印刷により塗布されること、及び
    装飾物(31)の前記湿った層を固化させる熱処理は、300℃以上の温度で処理される、
    ことを特徴とする方法。
  2. 前記基材の前記面(21)は、連続的で不透明な下塗り層(4)によって少なくとも部分的に被覆されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 透明な仕上げ組成物を、ステップb1)の後に得られる装飾物(31)の湿った層の上に、固化させる熱処理b2)の前に、塗布するステップを含む、連続的で透明な仕上げ層(32)を得るステップをさらに含むことを特徴とする請求項1又は2のいずれか一項に記載の方法。
  4. 装飾物(31)の湿った層を形成するb1)を実施する前に仕上げ層の組成物(4)を塗布するステップを含む連続的な仕上げ層(32)を得るステップをさらに含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記装飾物(31)の組成物は、バインダーを含まないことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記装飾物(31)の組成物は、少なくとも1つの耐熱性バインダーであって、基材及び/又は下塗り層及び/又は仕上げ層と適合性がある耐熱性バインダーを含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記装飾物(31)の組成物の耐熱性バインダーは、エナメル、フルオロカーボン樹脂単独又はその組み合わせ、ゾル−ゲル法により合成される無機ポリマー又は有機−無機ハイブリッド、シリコーン、シリコーン−ポリエステル、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエチレンスルフィド(PES)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリアミド−イミド(PAI)、フルオロシリコーン、或いは、ポリベンズイミダゾール(PBI)の中から選択されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  8. 前記少なくとも2つの異なる色の成分は、耐熱性顔料、金属塩、半導電性サーモクロミック顔料、及びそれらの組み合わせの中から選択されることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記装飾物(31)の組成物は、少なくとも4つの異なる色の成分、好ましくは6つの異なる色の成分を含むことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記基材(2)は、金属、ガラス、セラミック、及びプラスチック材料から成る群から選択される材料であることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記基材は、陽極酸化処理された又は処理されていないアルミニウム若しくはアルミニウム合金、又は、研磨、ブラッシング処理、マイクロビーズ研磨、若しくは紙やすり研磨を行った、化学処理されたアルミニウム、又は、研磨、ブラッシング処理、若しくはマイクロビーズ研磨されたステンレス鋼、鋳造アルミニウム、チタン、研磨若しくは箔状にされた銅、又は、鋳鉄の金属基材であることを特徴とする請求項10に記載の方法。
  12. 前記加熱用物品(1)は、調理用物品を構成し、前記調理用物品の互いに逆向きの面のうち1つは、前記加熱用物品(1)の食品接触側に配置されるための内側の凹状の面(21)であり、前記調理用物品の互いに逆向きの面のうちの他の1つは、前記加熱用物品(1)の熱源に向かって配置されるための外側の凸状の面(22)であることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記装飾物(31)は、前記加熱用物品(1)の前記内側の面(21)に配置された連続的又は不連続な層の形態であることを特徴とする請求項12に記載の方法。
  14. 前記装飾物(31)は、前記加熱用物品(1)の前記外側の面(22)の上に配置された連続的又は不連続な層の形態であることを特徴とする請求項12に記載の方法。
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