JP3248722B2 - 機械読み取り可能マーキング用保護コーティング物 - Google Patents

機械読み取り可能マーキング用保護コーティング物

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JP3248722B2
JP3248722B2 JP51248493A JP51248493A JP3248722B2 JP 3248722 B2 JP3248722 B2 JP 3248722B2 JP 51248493 A JP51248493 A JP 51248493A JP 51248493 A JP51248493 A JP 51248493A JP 3248722 B2 JP3248722 B2 JP 3248722B2
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イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、化学的抵抗力を示すと共に機械的に強い光
学的に透明なコーティング物を用いて機械読み取り可能
マーキングを保護する方法、並びに上記コーティング物
で保護されている機械読み取り可能マーキング物が外側
表面に備わっている物品に関する。
種々の物品を瞬時に識別する目的で、例えばそれらの
性質、価格、大きさまたは目的地などを識別する目的
で、今日では、機械読み取り可能マーキングが常規的に
その物品の上に取り付けられている。最も通常に用いら
れている機械読み取り可能マーキングはバーコードシス
テムである。コントロールシグナル、通常、電気を発生
する適切な装置を用いて、上記物品に取り付けられてい
るバーコードマーキングを読み取り、これを、適当な行
動を取る目的でコンピューターまたはコンピューター制
御装置に送る。この行動は、棚卸しの目的で単にその物
品に関する情報をデータベースの中に入れるか、或は製
造機または加工機が工程の１段階を実施するように指示
を与えるか、或は車またはコンテナを適当な目的地に向
かわせることなどであり得る。時には、物品、例えばプ
ラトンまたは実験室装置の部品に取り付けられている金
属製、通常アルミニウム製のタグの上に、機械読み取り
可能マーキングを位置させる。これらのタグの上に記憶
されている情報には、簡単な棚卸し識別に加えて、操作
の安全性または危険性に関する情報または保守要求など
が含まれ得る。他の場合として、機械読み取り可能マー
キングは、しばしば、所有者、内容物および目的地に関
する識別を容易に行うことができるように、輸送用コン
テナまたは鉄道貨物車の外側表面に塗装されているか或
は取り付けられている。
機械読み取り可能マーキングを種々の物品に取り付け
る多くの用途において、これらの物品はそれら自身、例
えばプラントまたは実験室などの腐食性環境に暴露され
る。他の場合として、これらの物品は、不利な大気条
件、例えばスモッグ、雨および雪などに暴露される可能
性がある。これらのマーキングは時間と共に読み取り不
可能になるか或は不正確になり得る。
従って、コーティング物を用いて機械読み取り可能マ
ーキングを保護することが望ましく、このコーティング
物は、取り付けるのが容易であり、意図した読み取り装
置で用いられている波長に透過性を示し、マーキングが
暴露され得る腐食性条件または不利な大気条件に抵抗力
を示し、そして摩耗もしくは他の損傷を生じることなく
容易に洗浄されて回復してそれの元の外観を生じ得るも
のである。
過去において種々の保護コーティング物が提案され
た。このように、Quinn他の米国特許第4,600,630号に
は、紫外放射線暴露で硬化し得るポリマー組成物のコー
ティング物を生じさせ、このオーバーコーティング物を
紫外放射線照射して、硬化したノンタック性を示す光透
過フィルムを生じさせることが提案されている。
米国特許第4,670,295号は、米国特許第4,600,630号の
結果として生じる用途版であり、これには同様なコーテ
ィング物が開示されている。
Schatzの米国特許第4,066,873号は、特に銀行操作に
関する識別およびアクセスカードに関するものである。
この保護コーティング物の目的は、通常使用におけるカ
ードの摩耗および損傷を防止することにある。その目的
に適切なものとして透明なアクリル系樹脂またはポリ塩
化ビニル樹脂が挙げられている。
最後に、CHR Industries（407 East Street、New
Haven、CT）のセールス用小雑誌には、商標T2 TEFZE
Lの下でDu Pont Companyが市販しているエチレン／テ
トラフルオロエチレン共重合体製のテープが開示されて
いる。このテープは光学的に透明で充分な「太陽光およ
びU/V透明性を示す」として記述されている。これには
光学的に透明なアクリル系接着剤が与えられている。こ
の共重合体は有機溶媒に易溶性を示さず、従って溶液を
用いたスプレーコーティングまたはディップコーティン
グによる塗布は不可能であることから、接着剤裏地を付
けたテープを用いるといった考えは非常に良好な考えで
ある。それでも、数多くの用途において、スプレーコー
ティングまたはディップコーティングが可能である場
合、これは労力を要せず、従ってより経済的であり、こ
れは特に、識別用タグの如き物品（これは単にポリマー
溶液の中に浸漬することによってコートされ得る）に適
切であると共に、大型のバーコード、例えば輸送用コン
テナおよび列車の外側表面に塗装されているバーコード
など（これらはスプレーコーティングされ得る）をコー
ティングするに適切である。加うるに、太陽光およびUV
放射線の両方に透過性を示すばかりでなくそれらに対し
て安定性を示すと共に接着剤裏地（この裏地はそれ自
身、太陽光またはUV放射線のどちらかに長期間暴露され
ると不安定になり得る）を必要としない透明なポリマー
コーティング物は、特に屋外用途によく適合していると
言った追加的利点を有している。
発明の要約 本発明に従い、ここに、少なくとも１つの表面上に機
械読み取り可能マーキングが備わっている物品を提供
し、ここで、上記マーキングは、 Ａ）パーフルオロ（1,3−ジオキソール）とテトラフル
オロエチレンとの共重合体、 Ｂ）パーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソー
ル）と、 （ａ）テトラフルオロエチレン、 （ｂ）クロロトリフルオロエチレン、 （ｃ）フッ化ビニリデン、 （ｄ）ヘキサフルオロプロピレン、 （ｅ）トルフルオロエチレン、 （ｆ）式CF2＝CFORF［式中、RFは１−３個の炭素原子
を有するノルマルパーフルオロアルキル基である］で表
されるパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）類、 （ｇ）式CF2＝CFOQZ［式中、Ｑは０−５個のエーテル
酸素原子を含んでいる完全フッ素置換アルキレン基であ
り、ここで、Ｑ内のＣとＯ原子の合計は２から10であ
り、そしてＺは−COOR、−SO2F、−CN、−COFおよび−O
CH3から成る群から選択される基であり、ここで、ＲはC
1−C4アルキルである］で表されるフルオロビニルエー
テル類、 （ｈ）フッ化ビニル、および （ｉ）（パーフルオロアルキル）エチレンであるRfCH
＝CH2［ここで、RfはC1−C8のノルマルパーフルオロア
ルキル基である］、 から成る群から選択される少なくとも１種のコモノマー
との共重合体、および Ｃ）繰り返し単位が５−９員の脂肪族環を含んでおり、
これらの環員の少なくとも２つは独立してフッ素原子ま
たはパーフルオロメチル基のどちらかで置換されている
炭素原子であり、そしてこれらの環員が酸素原子である
のは多くて２つであり、そしてここで、これらの繰り返
し単位の残りの部分は存在している場合パーフルオロメ
チレン基であるところの、環状脂肪族ホモポリマー類、 から選択される少なくとも１種の非晶質フルオロポリマ
ーのコーティング物によって保護されている。
機械読み取り可能マーキング上の上記コーティング物
を生じさせる方法もまた提供する。
発明の詳細な説明 本発明の実施で有効なフルオロポリマー類は全てよく
知られており、そしてこれらのいくつかは商業的に入手
可能である。例えば、パーフルオロ（2,2−ジメチル−
1,3−ジオキソール）の数多くの非晶質共重合体、並び
にそれらの種々の製造方法は、両方共がSquireの米国特
許第4,430,569号および4,754,009号の中に記述されてい
る。パーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソー
ル）のホモポリマーはResnickの米国特許第3,978,630号
の中に開示されている。パーフルオロ（1,3−ジオキソ
ール）のホモポリマーおよびテトラフルオロエチレンと
の共重合体はSquireの米国特許第4,485,250号の中に記
述されている。本発明の範囲内の他のフルオロホモポリ
マー類の多くは、公開された旭硝子株式会社のヨーロッ
パ特許出願公開第０ 392 682号（1990年10月24日公
開）の中に記述されている。
本発明の明細書のパラグラフＣのホモポリマー類の中
に見いだされ得る典型的な繰り返し単位構造には、例え
ば下記の構造Ｉ−V: が含まれ、ここで、構造Ｉはパーフルオロ（1,3−ジオ
キソール）から誘導され、そして構造IIはパーフルオロ
（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール）から誘導され
る。構造IIIは、式VI: CF2＝CFCF2CFClCF2CF＝CF2 VI で表されるクロロパーフルオロヘプタジエンをフリーラ
ジカル重合させることで得られ、構造IVは、式VII: CF2＝CF−Ｏ−CF2−CF＝CF2 VII で表されるパーフルオロ（ビニル２−プロペニルエーテ
ル）をフリーラジカル重合させることで得られ、そして
構造Ｖは、式VIII: CF2＝CF−Ｏ−CF2−CF2−CF＝CF2 VIII で表されるパーフルオロ（ビニル３−ブテニルエーテ
ル）をフリーラジカル重合させることで得られる。これ
らの最後の３種の環化重合は、更に米国特許第3,202,64
3号を引用している上に引用した旭硝子株式会社のヨー
ロッパ特許出願の中に報告されている。一般的に言っ
て、上記環化重合におけるモノマーは、異なる反応性を
示す二重結合を２個有している。
上のヨーロッパ特許出願の中に示されている別の典型
的繰り返し単位は、式IX で表されるものである。
このポリマーは、下記のジエーテル： CF2＝CF−Ｏ−CF2−CF2−Ｏ−CF＝CF2 Ｘ から製造される。
好適なフルオロポリマー類は、パーフルオロポリマー
類であり、特にパーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジ
オキソール）（またはPDD）から誘導されるパーフルオ
ロポリマー類、詳細にはそれのホモポリマーおよびそれ
とテトラフルオロエチレン（またはTFE）との非晶質ジ
ポリマー類である。TFEとの非晶質ジポリマー類は、PDD
を少なくとも約11モル％含んでいるが、このジポリマー
内のPDD量を上昇させるにつれて、必ずしも一次様式で
はないがそのジポリマーが示すガラス転移温度（Tg）が
上昇する。PDDを約65−99モル％含んでいるジポリマー
類のTgは140℃以上である。PDDのホモポリマーもまた優
れたコーティング材料であり、これは現在のところ非常
に高価であるが、Tgが300℃以上であると言った非常に
高いTgを示すことを含む数多くの有効な特性を有してい
る。このホモポリマーおよびジポリマーの両方共、フッ
化水素酸およびフッ化水素を含む腐食性環境に極めて高
い抵抗力を示し、完全な透明性を示すと共に、可視光お
よび紫外光を含む幅広い範囲の周波数の光に対して透過
性を示す。更に、これらのポリマー類は、3M Company
が商標FC−75の下で市販している商業的に入手可能な溶
媒であるパーフルオロ（ｔ−ブチルテトラヒドロフラ
ン）に溶解性を示す。そのことから、それらの溶液を用
いて、保護すべき表面の上にスプレーコーティング、デ
ィップコーティング、はけ塗りまたはロール加工するこ
となどで、それらを塗布することが可能である。空気乾
燥させた後、そのコートした物品を例えば160℃で約15
分間加熱処理することができる。上記用途で用いるに良
好なポリマー濃度は約３重量％である。
勿論、前成形したポリマーフィルムを数多くの用途で
用いることができるが、ここでは、これを、基質、特に
プラント内の種々の装置部品に取り付けたバーコードタ
グに積層させるか或は接着させることができる。実際、
ポリマーフィルムの積層を行うか或は溶液からポリマー
を塗布することによってコーティング物を取り付けた後
このコーティング物を乾燥および熱処理する機構をバー
コードプリンターに加えるように、その基質への保護コ
ーティングの取り付けを自動化することができる。更
に、溶液からのコーティング物の塗布は多くの場合好適
である、と言うのは、特定表面のみでなくむしろタグま
たは基質が有する全ての側面を覆うように、不規則な形
状を有する基質に対して現場でそれを行うことができ、
このような塗布方法は迅速で効率良く、はけまたはアプ
リケーターを用いるか或は噴霧装置を用いて単にコーテ
ィング物をその基質の上に塗装することによって達成さ
れ得るからである。フィルムの積層を行うか或はテープ
を取り付ける場合、通常、引き裂きまたは巻き上がりを
生じさせることのない、取り扱いに耐える厚フィルムま
たはテープが必要とされている一方、溶液コーティング
の場合、厚さが数ミリミクロンのみである非常に薄いコ
ーティング物（これは、機械読み取り可能マーキングを
保護する目的で充分である）を得ることが可能であると
言った利点を更に有している。
このポリマーコーティング物は、溶液から塗布された
ものであるか或は積層または接着によるものであるかに
拘らず、機械的にこするか或はこのコーティング物が溶
解性を示さない通常の産業用溶媒を用いた洗浄を行うこ
とで容易に奇麗になる。実際、本発明に従う、機械読み
取り可能マーキング上のポリマーコーティング物は、例
外的に保守が容易であり、腐食性気体または蒸気に抵抗
力を示すと共に、例えば光学読み取り装置の標的板（wa
nd）に繰り返し接触することなどによる機械的損傷に対
して抵抗力を示す。化学産業では、汚染物質の濡れまた
は望ましくない発生を監視および記録する時、配管およ
び化学装置内のバルブおよび継ぎ手近くにタグを位置さ
せるのが通常である。保護されていないタグは、バーコ
ードで印が付けられているか或は他の識別マーキングが
取り付けられているかに拘らず、そのような有害な環境
内で迅速に汚れるか或は腐食を生じる一方、本発明に従
うフルオロポリマーのコーティング物を用いて保護した
タグは、読み取り可能なままであるか、或は迅速に浄化
されて、困難なしに光学的に読み取り可能な状態になり
得る。本発明が意図するポリマー類の薄フィルムは、赤
外および紫外を含む幅広い範囲の波長に渡って例外的な
光学的透明性を示すことから、このような保護コーティ
ングを用いる場合、全ての種類の読み取り装置を成功裏
に用いることができる。
本発明の代表的な態様の実施例を用いてここに本発明
の説明を行う。
T00171と表示する、大きさが約1.1x24cmのバーコード
が大きな表面の１つに取り付けられている、寸法が約3.
8x3.8x0.08cmのアルミニウム製タグを、商標TEFLON AF
の下でE.I.du Pont de Nemours and Companyが市販して
いるテトラフルオロエチレンとパーフルオロ−2,2−ジ
メチル−1,3−ジオキソールとの非晶質共重合体が３重
量％入っているパーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロ
フラン）溶液の中に浸漬した後、一定重量になるまで乾
燥を行った。重量上昇から計算したこの共重合体コーテ
ィング物の厚さは約1.65μｍであった。
コードT00115と表示する同様なタグを、対照として、
未処理のままにした。
コード021633と表示する３番目のタグを、CHR Indus
tries、New Haven、CTが供給している厚さが0.03mmで
ある延伸して粘り強くした（tensilized and toughen
ed）T2 TEFZEL（商標）（Du Pontエチレン／テトラフ
ルオロエチレン共重合体）テープで覆った。
プロセサーおよびディスプレーユニットに連結させ
た、633nmの波長で運転されている読み取り標的板（モ
デル1262H）が備わっている光学認識装置Intermec（Hou
ston、TX）TRAKKER（商標）9462を用い、10回から成る
５つの実験で、上記３種タグ全てのスキャンを行った。
以下に示す表に、各実験の結果を、10回から成る各群毎
の正確な読み取り数として示す。
このように、本発明に従ってコートしたタグの完全な
読み取り回数は、50回のうち50回であり、未処置のタグ
は50回のうち43回であり、そしてテープで覆ったタグは
50回のうち43回であった。
加うるに、保護しなかったタグT00115は、この試験の
最後にアルミニウムに対する損傷を示しており、そして
テープで保護したタグは、その標的板が原因となるテー
プの引っ掻き傷を示していたが、TEFLON（商標）AFをコ
ートしたタグT00171が示したコーティング物の摩耗また
は損傷は無視できる程であった。
POST−IT（商標）note（3M Company）の接着剤側
で、TEFZEL（商標）およびTEFLON（商標）表面から同様
な容易さで、乾いたマニキュア状物が剥離する傾向を示
した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−95883（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−41143（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−129254（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−507201（ＪＰ，Ａ) 特表 平３−502585（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41M 7/00 C09D 127/12 C09D 129/10

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１つの表面上に機械読み取り可
    能マーキングが備わっている物品において、上記マーキ
    ングが、 Ａ）パーフルオロ（1,3−ジオキソール）とテトラフル
    オロエチレンとのジポリマー類、 Ｂ）パーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソー
    ル）と、 （ａ）テトラフルオロエチレン、 （ｂ）クロロトリフルオロエチレン、 （ｃ）フッ化ビニリデン、 （ｄ）ヘキサフルオロプロピレン、 （ｅ）トルフルオロエチレン、 （ｆ）式CF2＝CFORF［式中、RFは１−３個の炭素原子を
    有するノルマルパーフルオロアルキル基である］で表さ
    れるパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）類、 （ｇ）式CF2＝CFOQZ［式中、Ｑは０−５個のエーテル酸
    素原子を含んでいる完全フッ素置換アルキレン基であ
    り、ここで、Ｑ内のＣとＯ原子の合計は２から10であ
    り、そしてＺは−COOR、−SO2F、−CN、−COFおよび−O
    CH3から成る群から選択される基であり、ここで、ＲはC
    1−C4アルキルである］で表されるフルオロビニルエー
    テル類、 （ｈ）フッ化ビニル、および （ｉ）（パーフルオロアルキル）エチレンであるRfCH＝
    CH2［ここで、RfはC1−C8のノルマルパーフルオロアル
    キル基である］、 から成る群から選択される少なくとも１種のコモノマー
    との共重合体、および Ｃ）繰り返し単位が５−９員の脂肪族環を含んでおり、
    これらの環員の少なくとも２つは独立してフッ素原子ま
    たはパーフルオロメチル基のどちらかで置換されている
    炭素原子であり、そしてこれらの環員が酸素原子である
    のは多くて２つであり、そしてここで、これらの繰り返
    し単位の残りの部分は存在している場合パーフルオロメ
    チレン基であるところの、環状脂肪族ホモポリマー類、 から選択される少なくとも１種の非晶質フルオロポリマ
    ーのコーティング物によって保護されている物品。
  2. 【請求項２】該フルオロポリマーが、 （ａ）パーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソー
    ル）のホモポリマー類およびパーフルオロ（2,2−ジメ
    チル−1,3−ジオキソール）とテトラフルオロエチレン
    との共重合体、 （ｂ）パーフルオロ（1,3−ジオキソール）のホモポリ
    マー類およびパーフルオロ（1,3−ジオキソール）とテ
    トラフルオロエチレンとの共重合体、および （ｃ）パーフルオロ（ビニル３−ブテニルエーテル）の
    ホモポリマー類、ここで、該ホモポリマー類は式 で表される繰り返し単位を有している、 から成る群から選択されるものである請求の範囲１の物
    品。
  3. 【請求項３】取り外し可能金属製タグである請求の範囲
    １の物品。
  4. 【請求項４】アルミニウム製タグである請求の範囲３の
    物品。
  5. 【請求項５】物品表面上の機械読み取り可能マーキング
    を保護する方法において、 Ａ）パーフルオロ（1,3−ジオキソール）とテトラフル
    オロエチレンとの共重合体、 Ｂ）パーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソー
    ル）と、 （ａ）テトラフルオロエチレン、 （ｂ）クロロトリフルオロエチレン、 （ｃ）フッ化ビニリデン、 （ｄ）ヘキサフルオロプロピレン、 （ｅ）トルフルオロエチレン、 （ｆ）式CF2＝CFORF［式中、RFは１−３個の炭素原子を
    有するノルマルパーフルオロアルキル基である］で表さ
    れるパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）類、 （ｇ）式CF2＝CFOQZ［式中、Ｑは０−５個のエーテル酸
    素原子を含んでいる完全フッ素置換アルキレン基であ
    り、ここで、Ｑ内のＣとＯ原子の合計は２から10であ
    り、そしてＺは−COOR、−SO2F、−CN、−COFおよび−O
    CH3から成る群から選択される基であり、ここで、ＲはC
    1−C4アルキルである］で表されるフルオロビニルエー
    テル類、 （ｈ）フッ化ビニル、および （ｉ）（パーフルオロアルキル）エチレンであるRfCH＝
    CH2［ここで、RfはC1−C8のノルマルパーフルオロアル
    キル基である］、 から成る群から選択される少なくとも１種のコモノマー
    との共重合体、および Ｃ）繰り返し単位が５−９員の脂肪族環を含んでおり、
    これらの環員の少なくとも２つは独立してフッ素原子ま
    たはパーフルオロメチル基のどちらかで置換されている
    炭素原子であり、そしてこれらの環員が酸素原子である
    のは多くて２つであり、そしてここで、これらの繰り返
    し単位の残りの部分は存在している場合パーフルオロメ
    チレン基であるところの、環状脂肪族ホモポリマー類、 から選択される非晶質フルオロポリマーのコーティング
    物を上記表面に取り付けることを含む方法。
  6. 【請求項６】該フルオロポリマーが、 （ａ）パーフルオロ（2,2−ジメチル−1,3−ジオキソー
    ル）のホモポリマー類およびパーフルオロ（2,2−ジメ
    チル−1,3−ジオキソール）とテトラフルオロエチレン
    との共重合体、 （ｂ）パーフルオロ（1,3−ジオキソール）のホモポリ
    マー類およびパーフルオロ（1,3−ジオキソール）とテ
    トラフルオロエチレンとの共重合体、および （ｃ）パーフルオロ（ビニル３−ブテニルエーテル）の
    ホモポリマー類、ここで、該ホモポリマー類は式 で表される繰り返し単位を有している、 から成る群から選択されるものである請求の範囲５の方
    法。
  7. 【請求項７】該物品が取り外し可能金属製タグである請
    求の範囲５の方法。
  8. 【請求項８】該物品がアルミニウム製タグである請求の
    範囲７の方法。
  9. 【請求項９】溶媒中の溶液から該コーティング物を塗布
    する請求の範囲５の方法。
  10. 【請求項１０】該物品にポリマーフィルムを積層するこ
    とによって該コーティング物を取り付ける請求の範囲５
    の方法。
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