JP3582981B2 - Manufacturing method of identification display - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、識別表示が付されたフッ素樹脂成形体を透明な樹脂のシートでラミネートした識別表示体の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
バーコードなどの識別表示体は、現在では様々な産業・物流分野で利用されており、工場などの製造ラインでは、物品の識別や仕分けなどの工程管理に利用されている。また、半導体製造ラインにおいては、強酸性や強アルカリ性の薬品を使用したり、高温雰囲気の環境にあるため、バーコードなどの識別表示体には耐薬品性や耐熱性が要求されている。これを満足するため、耐熱性、耐薬品性、機械的強度などに優れるポリテトラフルオロエチレン(以下、「PTFE」という)などのフッ素樹脂を用いた製品や容器に識別表示を付した識別表示体が用いられている。
【0003】
これらの識別表示体としては、PTFEなどのフッ素樹脂表面にバーコードなどの識別表示が印刷されたもの、当該フッ素樹脂表面の周りをPTFEとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体(以下、「PFA」という)、PTFEとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体(以下、「FEP」という)又はPTFEとヘキサフルオロプロピレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体(以下、「EPE」という)などの溶融性のフッ素樹脂で包み込んだもの(ラミネート化)等が用いられている。そして、例えば、PFAでラミネートされた識別表示体は、バーコードが印刷されたPTFEのフィルムを二枚のPFAシートで挟んで金型に入れ、この2枚のPFAシートを相互に融着させることにより製造されている。
【0004】
しかし、上記PTFEなどのフッ素樹脂は、非粘着性で、撥水・撥油性を示し、インクが付着しにくい。そこで、プラズマ処理やスパッタリング処理などの物理的又は機械的処理を行い表面に微小の凹凸を形成することにより、あるいは、液体アンモニアに金属ナトリウムを溶かした溶液で処理するなどのケミカルエッチングを行い表面を活性化することにより、それぞれインクが付着し易いようにしている。
【0005】
また、特開平5−50028 号公報には、PTFEやPEEK樹脂などの合成樹脂成形体の表面に着色材料を塗布し、その後、該合成樹脂成形体の融点以下の温度に加熱する工程を含む識別表示が付された合成樹脂製品の製造方法が開示され、また、未焼成のPTFE成形体を用いる場合、該加熱工程前に未焼成のPTFEフィルムを予め180℃以上かつPTFEの融点以下の温度で加熱処理することにより、インクの付着性を向上させている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、表面に微小の凹凸があると、微細な印刷を施すことは困難であり、今後予想されるバーコードの小サイズ化や二次元バーコードなどに対応出来ない。また、液体アンモニウムに金属ナトリウムを溶かした溶液で処理したフッ素系の合成樹脂の処理面は茶褐色となり、識別表示が読み取り難く外観が悪くなると共に、処理表面が長い間太陽光線にさらされると、接着性が低下するという問題があった。また、特開平5−50028 号公報記載の加熱工程前の予備処理を行ったとしても、未焼成のPTFEフィルムは依然として、インクの付着性が不良であり、精密で微細な印刷を施すことは困難であった。また、同号証には未処理の合成樹脂成形体の表面に着色材料を塗布し、その後、合成樹脂の融点以下の温度で加熱処理する工程が開示されているが、未処理の(加熱処理工程前の)合成樹脂は結晶化度が低く、且つ表面自由エネルギーが低いためインクの付着性が不良であり、精密で微細な印刷を施すことは困難であった。
【0007】
従って、本発明の目的は、鮮明な識別表示が付され、各種読み取り機によって容易に読み取ることのできる識別表示体の製造法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者はケミカルエッチング処理に伴う上記の問題点を鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、ケミカルエッチング処理されたフッ素樹脂成形体の表面に、着色材料を混合したインクで所定の識別表示を印刷する工程と、該識別表示が印刷されたフッ素樹脂成形体を酸素雰囲気中、フッ素樹脂成形体のガラス転移点以上、融点未満の温度で加熱して、識別表示が付されていないケミカルエッチング処理された表面部分を脱色する工程と、フッ素樹脂成形体の表面に実質的に透明な樹脂のシートを積層して積層体を形成し、該積層体を金型で加熱圧縮成形し融着する工程と、から成る識別表示体の製造法を提供するものである。
【0009】
本発明においては、上記ケミカルエッチング処理により、フッ素樹脂成形体の表面は活性化され、インクが接着し易くなる一方、その表面は茶褐色に変色する。そして、識別表示が付されたフッ素樹脂成形体は、酸素雰囲気中、フッ素樹脂のガラス転移点以上、融点未満の温度で加熱処理されるため、識別表示が付されていないケミカルエッチング層が酸化され、該ケミカルエッチング層中の活性な炭素分は炭酸ガスとなって除去される。このため、該表面は脱色されて識別表示は鮮明化される。一方、識別表示が付されているケミカルエッチング層は識別表示に含まれる顔料、バインダ等のインク成分により保護されるため、当該加熱処理によっては酸化されない。また、当該加熱処理は、前記脱色作用の他、識別表示のインクに含まれる有機成分を除去する作用もある。すなわち、加熱処理により、識別表示のインクに含まれる有機成分は融解して、当該識別表示部分のケミカルエッチング層に染み込み、そして分解気化又は気化により除去されるか、炭化してケミカルエッチング層と強固に固着する。一方、識別表示のインクに含まれる顔料はケミカルエッチング層の表面に付着又は固着して識別表示を安定化させる。このように、脱色作用と有機成分除去又は炭化固着作用の双方の作用により、耐熱安定性に優れ、鮮明な識別表示体を得ることができる。
【0010】
また、本発明は、ケミカルエッチング処理されたフッ素樹脂成形体の表面に、着色材料を混合したインクで所定の識別表示を印刷する工程と、当該識別表示が印刷されたフッ素樹脂成形体を酸素雰囲気中で加熱して、識別表示が付されていないケミカルエッチング処理された表面部分を脱色する工程と、当該識別表示が印刷されたフッ素樹脂成形体を加熱して、着色材料に含まれる有機成分を除去する工程と、フッ素樹脂成形体の表面に実質的に透明な樹脂のシートを積層して積層体を形成し、該積層体を金型で加熱圧縮成形し融着する工程と、から成る識別表示体の製造法を提供するものである。すなわち、本発明は前記方法と同様の効果を奏する他、脱色工程と有機成分除去工程を、それぞれ最適な2段階の温度範囲で行うため、フッ素樹脂成形体の識別表示が付されていないケミカルエッチング処理された表面部分の脱色と識別表示に含まれる有機成分の除去又は炭化固着が安定して行われ、更に鮮明な識別表示体を得ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の識別表示体の製造例を図面に基づいて説明する。図1は本発明の実施の形態における識別表示体の製造過程を示す要部断面図を示し、図2は識別表示が印刷されたフッ素樹脂成形体の平面図を示し、図3は透明の樹脂シートの平面図を示し、図4は本発明の実施の形態における識別表示体の平面図を示し、図5は積層体を金型にセットした状態を示す図である。
【0012】
図1(A)中、フッ素樹脂成形体1aは、フッ素樹脂の融点以上の温度で焼成された成形体である。そのフッ素樹脂成形体1aの形状としては、特に制限されず、図1(A)に示すようなシート状又はフィルム状のものが好ましく用いられる。フッ素樹脂成形体1aがシート状又はフィルム状の場合、フッ素樹脂成形体1aの厚さとしては、特に制限されないが、25〜1000μm が好ましく、特に50〜200μm が好ましい。また、フッ素樹脂シート又はフィルムは、公知の方法により製造すればよく、例えば、焼成された円筒形のフッ素樹脂成形体から切削加工することにより、シート状又はフィルム状のフッ素樹脂フィルム1aを得ることができる。また、フッ素樹脂としては、PTFEが好ましい。
【0013】
次に、図1(B)に示すように、フッ素樹脂成形体1aの識別表示が印刷される面にケミカルエッチング処理を施し、表面に厚さ10μm 前後のケミカルエッチング層7を形成するフッ素樹脂成形体1bを得る。ケミカルエッチング処理方法としては、特に制限されないが、例えば、液体アンモニアに金属ナトリウムを溶かした溶液で処理する方法が挙げられる。この処理によりフッ素樹脂成形体1bの表面は炭素化されたケミカルエッチング層7が形成され、後にインクを付した場合の付着性が向上する一方、該ケミカルエッチング層7は茶褐色に変色し、識別表示の読み取り性を不良にする。
【0014】
次に、図1(C)に示すように、ケミカルエッチング処理されたフッ素樹脂成形体1bの表面は、着色材料を混合したインクで所定の識別表示6が印刷される。当該識別表示6としては、識別目的に合わせて表示されるものであり、文字、記号、数値、バーコード又はこれらを組み合わせたものなどが挙げられる。また、この識別表示6を印刷する方法としては、例えば、バーコード印刷などの熱転写法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、スピンコート法、はけ塗り法が挙げられ、特に、バーコード印刷などの熱転写法が好ましい。着色材料としては、フッ素樹脂成形体の表面に着色が発現されるものであればよく、具体的には、フッ素樹脂成形体表面の色と着色材料の色との明度、色相あるいは反射率などが異なるものであればよく、例えば、顔料及びワックス、樹脂成分、有機溶剤などの有機成分を含んだインク、塗料などが挙げられる。通常、フッ素樹脂シートに明色系充填剤を含有させ、表面に印刷される識別表示には、暗色系着色材料を用いることが好ましい。明色系充填剤としては、例えば、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、窒化ボロンなどが例示される。また、有機成分であるワックス又は樹脂の融点は40〜110℃、分解又は気化温度は130〜320℃である。
【0015】
次に、当該識別表示6が印刷されたフッ素樹脂成形体1bを酸素雰囲気中で加熱して、識別表示が付されていないケミカルエッチング処理された表面部分を脱色する。酸素雰囲気は、通常、空気雰囲気でよく、加熱温度としては、フッ素樹脂成形体のガラス転移点以上、融点未満の範囲であり、フッ素樹脂としてPTFEを使用する場合、127℃以上、327℃未満である。加熱時間としては、1〜20時間である。この加熱処理により、識別表示が付されていないケミカルエッチング層が酸化され、該ケミカルエッチング層中の活性な炭素分は炭酸ガスとなって除去される。このため、該表面は脱色されて識別表示は鮮明化される。一方、識別表示が付されているケミカルエッチング層は識別表示に含まれる顔料の炭素により保護されるため、該加熱処理によっては酸化されない。更に、当該加熱処理により、識別表示のインクに含まれる有機成分は融解して、当該部分のケミカルエッチング層に染み込み、そして分解又は気化により除去されるか、炭化固着する。一方、識別表示のインクに含まれる顔料はケミカルエッチング層の表面に付着又は固着して識別表示を安定化させる。加熱温度がガラス転移点未満であると、ケミカルエッチング層とPTFE層の熱膨張率の差が小さくなり、ケミカルエッチング層中に微細な酸素の活動気孔が発生し難くなるため、酸化除去、すなわち脱色に長時間を要する。また、加熱温度が融点を越えると、ケミカルエッチング層の気化による除去と共に、識別表示部のケミカルエッチング層も有機成分の熱分解と共に破壊されるため好ましくない。
【0016】
また、本発明の方法において、当該識別表示が印刷されたフッ素樹脂成形体を酸素雰囲気中で加熱して、識別表示が付されていないケミカルエッチング処理された表面部分を脱色する工程(以下、「第1加熱工程」とも言う)と、該工程の次に、当該識別表示が印刷されたフッ素樹脂成形体を加熱して、着色材料に含まれる有機成分を除去する工程(以下、「第2加熱工程」とも言う)を設けた2段階処理を行ってもよい。第1加熱工程の加熱温度はフッ素樹脂成形体のガラス転移点以上、融点未満の範囲内であって、且つインクの有機成分の融点又は流動点近傍が好ましく、具体的には、127〜250℃である。第2加熱工程の加熱温度はフッ素樹脂成形体のガラス転移点以上、融点未満の範囲内であって、且つインクの有機成分が分解する温度近傍が好ましく、具体的には、第1加熱温度よりも高い温度範囲の150℃を越え、327℃未満である。この2段階処理により、フッ素樹脂成形体の脱色と識別表示に含まれる有機成分の除去が安定して行われ、更に鮮明で容易に消えることのない識別表示体を得ることができる。
【0017】
本発明の製造方法においては、少なくとも、当該識別表示が印刷された面に、実質的に透明な樹脂シートを積層する。積層方法としては、図5に示すように、当該積層体を金型に挟み込んで樹脂のシートの融点以上、識別表示が印刷されたフッ素樹脂の融点未満の温度で加熱圧縮成形し融着する方法が好ましい。実質的に透明とは、着色材料による識別表示が外部から識別できる程度に透明であればよい。また、この実質的に透明な樹脂シートとしては、特に制限されないが、例えば、PFA、FEP又はEPEなどのフッ素樹脂シート、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリスルホン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンオキシド(PPO)などの各樹脂のシートが挙げられ、このうち、PFA、FEP又はEPEなどのフッ素樹脂シートが好ましい。また、この実質的に透明な樹脂シートの厚さとしては、特に制限されないが、耐薬品透過性及び透明度の観点から、0.5〜2.0mmとするのが好ましく、特に、0.7〜1.5mmが好ましい。
【0018】
実質的に透明な樹脂シートの積層の形態としては、少なくとも、当該識別表示が印刷されたフッ素樹脂の面に樹脂シートが積層されたものであればよく、例えば、フッ素樹脂成形体の表裏面を覆うように2枚の樹脂シートを用いて、その周縁を熱融着して包み込むように積層する形態などが挙げられる。また、樹脂シートは、樹脂フィルムを含む概念である。
【0019】
次に、透明な樹脂のシート2a、2bがPFAシートの場合を例に挙げて説明する。図1(D)に示すように、識別表示が印刷されたフッ素樹脂フィルム1を表裏の両面からPFAシート2a、2bを積層させ、積層体10を形成する。PFAシートの厚さとしては、特に制限されないが、耐薬品透過性及び透明度の観点から、0.5〜2.0mmとするのが好ましく、特に、0.7〜1.5mmが好ましい。次に、積層体10は、図5に示すように金型4、4間に配置される。
【0020】
次いで、金型4内にて、PFAの融点以上かつ識別表示が印刷されたフッ素樹脂の融点未満の温度で加熱圧縮成形を行う。また、成形圧力は15kgf/cm 以上が好ましい。成形圧力が低いとPFAの融着が不完全となる虞がある。また、成形時間は5分間以上が好ましい。
【0021】
次いで、上記加熱圧縮成形体は冷却される。冷却方法としては、特に制限されないが、水冷式の冷却装置などを用いて、例えば、冷却速度は100℃/分以上のように急速に冷却する方法が好ましい。このように急速な冷却を行うと、PFAの結晶化度が上がらず、透明度が上がる。このため、識別表示体の読み取りを行う場合、PFAの厚さがある程度厚くても読み取りが可能となる。
【0022】
図1(E)に示すように、上記のような方法で得られる識別表示体11は、印刷されたフッ素樹脂フィルム1の周りをPFAシート2a、2bで包み込まれた構造になっており、PFAシート2a、2b同士はその周縁部5で完全に融着している。
【0023】
本発明の識別表示体は、様々な産業・物流分野における商品などの識別用途及び工場などの製造ラインでは、物品の識別や仕分けなどの工程管理に利用され、特に、半導体製造ラインにおける工程管理の利用に好適である。従って、識別表示体の形状としては、特に制限されず、シート状及びフィルム状などの形状を採ることができる。
【0024】
【実施例】
次に、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。
実施例1
微量の明色系充填材である酸化チタンを含有する焼成された厚さ200μmのPTFEシートを、液体アンモニウムを溶かした溶液でケミカルエッチング処理した。該処理により、PTFEシートは茶褐色に変色した。次に、バーコードプリンター及び熱転写リボンB110C (東北リコー社製)を使用して、前記PTFEのケミカルエッチング処理面に小型化バーコードを印刷した。この印刷はインク乗り良好で識別表示に欠陥は認められなかった。次に、この識別表示を印刷したPTFEフィルムを250℃で5時間の加熱処理を行い、識別表示が付されていないケミカルエッチング層を除去し、脱色した。次に、300℃で1時間熱処理を行い、インクの有機成分を除去した。次に、図5に示すように、バーコードを印刷したPTFEシートと厚さ約1,000 μm のPFAシートを積層させ、金型に挿入し、面圧約20kgf/cm 、温度320℃で約7分間、加熱圧縮成形した。次に、水冷式の冷却装置を用いて、冷却速度100〜150℃/分で25℃まで冷却を行った。この後、成形品を金型から取り出し、PTFE識別表示体を得た。
【0025】
実施例2
実施例1と同様に識別表示を印刷したPTFEフィルムを、250℃で3時間の1段の加熱処理を行い、PTFEの脱色と識別表示の有機成分の除去を同時に行った以外は、実施例1と同様の方法で行い、PTFE識別表示体を得た。
【0026】
比較例1
識別表示を印刷したPTFEフィルムの加熱処理を行わなかった以外、実施例1と同様の方法で行った。
【0027】
各実施例及び比較例のPTFE識別体について、バーコード読み取り性の評価を行った。バーコード読み取り性は、バーコード読み取り機により、識別表示体100個の読み取りを行い、一回で読み取れた個数で評価した。この結果、実施例1及び実施例2のPTFE識別体は、100個中100個の読み取りができた。また、比較例では100個中100個の読み取りができなかった。
【0028】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、フッ素樹脂成形体の面はケミカルエッチング処理により活性化され、インクによる微細な印刷が可能である。従って、例えば、二次元バーコードのような複雑な識別表示を行うことができる。また、ケミカルエッチング処理に伴う変色は、加熱処理により脱色され、識別表示体の読み取り性が向上する。また、脱色と同時にインクの有機成分が除去されるため、インクの顔料がエッチング層に強く付着し、識別表示を安定化させる。また、積層、融着工程の後の急速な冷却により、透明な樹脂シートの透明度が上がるため、バーコード読み取り機による読み取り性を損なうことなく樹脂シートを厚くすることができる。このため、耐薬品性が向上し、例えば、半導体製造ラインで好ましく使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における識別表示体の製造過程を示す要部断面図である。
【図2】識別表示が印刷されたPEEK成形体の平面図である。
【図3】透明な樹脂シートの平面図である。
【図4】本発明の実施の形態における識別表示体の平面図である。
【図5】積層体を金型にセットした状態を示す図である。
【符号の説明】
1a フッ素樹脂成形体
1b ケミカルエッチング処理されたフッ素樹脂成形体
2a、2b、2c 透明な樹脂シート
4 金型
5 融着部
6 識別表示
7 ケミカルエッチング層
10 積層体
11 識別表示体
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an identification display body in which a fluororesin molded body provided with an identification display is laminated with a transparent resin sheet.
[0002]
[Prior art]
An identification display such as a barcode is currently used in various industrial and logistics fields, and is used in a production line such as a factory for process management such as identification and sorting of articles. In addition, since a semiconductor manufacturing line uses a strongly acidic or strongly alkaline chemical or is in an environment of a high temperature atmosphere, an identification display such as a bar code is required to have chemical resistance and heat resistance. In order to satisfy this requirement, an identification indicator is attached to a product or container using a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as “PTFE”) having excellent heat resistance, chemical resistance, mechanical strength, and the like. Is used.
[0003]
Examples of these identification displays include a fluororesin surface such as PTFE, on which a bar code or the like is printed, and a copolymer of PTFE and perfluoroalkyl vinyl ether (hereinafter referred to as “PFA”) around the surface of the fluororesin. ), A copolymer of PTFE and hexafluoropropylene (hereinafter, referred to as “FEP”) or a copolymer of PTFE, hexafluoropropylene, and perfluoroalkylvinylether (hereinafter, referred to as “EPE”). (Laminated) or the like wrapped with a fluororesin. Then, for example, an identification display body laminated with PFA is obtained by sandwiching a PTFE film on which a barcode is printed between two PFA sheets and putting the two into a mold, and fusing the two PFA sheets to each other. It is manufactured by.
[0004]
However, fluororesins such as PTFE are non-adhesive, exhibit water and oil repellency, and are less likely to adhere to ink. Therefore, by performing physical or mechanical treatment such as plasma treatment or sputtering treatment to form fine irregularities on the surface, or by performing chemical etching such as treatment with a solution of metal sodium in liquid ammonia, the surface is subjected to chemical etching. The activation makes it easy for the ink to adhere to each.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-50028 discloses an identification method including a step of applying a coloring material to the surface of a synthetic resin molded article such as PTFE or PEEK resin, and then heating the molded article to a temperature lower than the melting point of the synthetic resin molded article. A method for producing a labeled synthetic resin product is disclosed, and when an unfired PTFE molded article is used, the unfired PTFE film is subjected to a temperature of 180 ° C or higher and a melting point of PTFE or lower before the heating step. The heat treatment improves the adhesion of the ink.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the surface has minute irregularities, it is difficult to perform fine printing, and it is not possible to cope with a bar code expected to be reduced in size or a two-dimensional bar code, which is expected in the future. In addition, the treated surface of the fluorine-based synthetic resin treated with a solution of metallic sodium dissolved in liquid ammonium becomes brownish, the identification mark is difficult to read, the appearance deteriorates, and when the treated surface is exposed to sunlight for a long time, it adheres. There is a problem that the property is reduced. Further, even if the preliminary treatment before the heating step described in JP-A-5-50028 is performed, the unbaked PTFE film still has poor ink adhesion, and it is difficult to perform precise and fine printing. Met. Further, the same document discloses a process in which a coloring material is applied to the surface of an untreated synthetic resin molded body and then subjected to a heat treatment at a temperature equal to or lower than the melting point of the synthetic resin. Synthetic resin (previous) has low crystallinity and low surface free energy, so the ink adhesion is poor, and it has been difficult to perform precise and fine printing.
[0007]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an identification display body that has a clear identification display and can be easily read by various readers.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Under such circumstances, the present inventors have conducted intensive studies on the above-mentioned problems associated with the chemical etching treatment, and as a result, have completed the present invention. That is, the present invention provides a step of printing a predetermined identification mark on the surface of a chemically etched fluororesin molded article with an ink mixed with a coloring material, and applying the fluorine resin molded article on which the identification mark is printed to an oxygen atmosphere. Medium , a step of heating at a temperature higher than the glass transition point of the fluororesin molded body and lower than the melting point to decolorize the chemically etched surface portion that is not marked with an identification mark, and substantially removes the surface of the fluororesin molded body. And laminating a transparent resin sheet to form a laminate, and then heat-compressing the laminate with a mold and fusing the laminate to provide a method for producing an identification display.
[0009]
In the present invention, the surface of the fluororesin molded body is activated by the chemical etching treatment, and the ink is easily adhered, while the surface is discolored to brown. Then, the fluororesin molded body with the identification is heat-treated in an oxygen atmosphere at a temperature equal to or higher than the glass transition point of the fluororesin and lower than the melting point, so that the chemical etching layer without the identification is oxidized. The active carbon in the chemical etching layer is removed as carbon dioxide. Therefore, the surface is decolorized and the identification display is sharpened. On the other hand, the chemical etching layer with the identification mark is protected by the ink components such as pigments and binders included in the identification mark, and is not oxidized by the heat treatment. Further, the heat treatment has an action of removing organic components contained in the ink for identification display in addition to the decolorizing action. That is, by the heat treatment, the organic component contained in the ink for identification display is melted, soaks into the chemical etching layer of the identification display portion, and is removed by decomposition vaporization or vaporization, or carbonized to form a strong bond with the chemical etching layer. Stick to. On the other hand, the pigment contained in the ink for identification is attached or fixed to the surface of the chemical etching layer to stabilize the identification. As described above, both the decolorizing action and the organic component removing or carbonizing action can provide a clear identification display having excellent heat resistance stability.
[0010]
Further, the present invention provides a step of printing a predetermined identification mark on the surface of the fluororesin molded article subjected to the chemical etching treatment with ink mixed with a coloring material, and the step of printing the fluorine resin molded article having the identification mark printed thereon in an oxygen atmosphere. Heating in the step of decolorizing the surface portion of the chemically etched surface to which the identification mark is not attached, and heating the fluororesin molded body on which the identification mark is printed to remove the organic component contained in the coloring material. Removing, and laminating a sheet of substantially transparent resin on the surface of the fluororesin molded body to form a laminate, and heat-compressing and laminating the laminate with a mold to fuse. It is intended to provide a method for manufacturing a display body. That is, the present invention has the same effect as the above-described method, and also performs the decolorizing step and the organic component removing step in the optimal two-stage temperature ranges, respectively. Decolorization of the treated surface portion and removal of organic components contained in the identification display or carbonization are stably performed, and a clearer identification display body can be obtained.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A production example of the identification display of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a manufacturing process of an identification indicator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a fluororesin molded body on which the identification indicator is printed, and FIG. FIG. 4 is a plan view of the sheet, FIG. 4 is a plan view of the identification display according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing a state where the laminate is set in a mold.
[0012]
In FIG. 1A, a fluororesin molding 1a is a molding fired at a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin. The shape of the fluororesin molding 1a is not particularly limited, and a sheet or film as shown in FIG. 1A is preferably used. When the fluororesin molding 1a is in the form of a sheet or a film, the thickness of the fluororesin molding 1a is not particularly limited, but is preferably 25 to 1000 μm, and particularly preferably 50 to 200 μm. The fluororesin sheet or film may be manufactured by a known method. For example, a sheet-shaped or film-shaped fluororesin film 1a is obtained by cutting from a fired cylindrical fluororesin molded body. Can be. PTFE is preferred as the fluororesin.
[0013]
Next, as shown in FIG. 1 (B), the surface of the fluororesin molded body 1a on which the identification mark is printed is subjected to a chemical etching treatment to form a chemical etching layer 7 having a thickness of about 10 μm on the surface. Obtain body 1b. The chemical etching treatment method is not particularly limited, and includes, for example, a treatment method using a solution obtained by dissolving metallic sodium in liquid ammonia. By this treatment, a carbonized chemical etching layer 7 is formed on the surface of the fluororesin molded body 1b, and the adhesion when ink is applied later is improved. On the other hand, the chemical etching layer 7 changes to brownish color and is identified. To make the readability of the image poor.
[0014]
Next, as shown in FIG. 1 (C), a predetermined identification mark 6 is printed on the surface of the fluororesin molded body 1b which has been subjected to the chemical etching treatment, using ink mixed with a coloring material. The identification display 6 is displayed according to the purpose of identification, and includes characters, symbols, numerical values, bar codes, or a combination thereof. Examples of a method for printing the identification display 6 include a thermal transfer method such as bar code printing, a screen printing method, a gravure printing method, a spin coating method, and a brush coating method. Thermal transfer is preferred. As the coloring material, any material may be used as long as it develops coloring on the surface of the fluororesin molded body. Specifically, the lightness, hue or reflectance between the color of the fluororesin molded body surface and the color of the coloring material is sufficient. Any material may be used as long as it is different, and examples thereof include inks and paints containing organic components such as pigments and waxes, resin components, and organic solvents. Normally, it is preferable to make the fluororesin sheet contain a light-colored filler, and to use a dark-colored coloring material for identification printed on the surface. Examples of the bright filler include titanium oxide, alumina, zinc oxide, boron nitride and the like. The melting point of wax or resin as an organic component is 40 to 110 ° C, and the decomposition or vaporization temperature is 130 to 320 ° C.
[0015]
Next, the fluororesin molded body 1b on which the identification mark 6 is printed is heated in an oxygen atmosphere to decolor the surface portion of the chemically etched surface not provided with the identification mark. The oxygen atmosphere may be usually an air atmosphere, and the heating temperature is in the range from the glass transition point of the fluororesin molded body to the melting point, and when PTFE is used as the fluororesin, the temperature is 127 ° C or more and less than 327 ° C. is there. The heating time is 1 to 20 hours. By this heat treatment, the chemical etching layer to which no identification is given is oxidized, and active carbon content in the chemical etching layer is removed as carbon dioxide gas. Therefore, the surface is decolorized and the identification display is sharpened. On the other hand, the chemical etching layer to which the identification mark is attached is protected by the carbon of the pigment included in the identification mark and is not oxidized by the heat treatment. Further, by the heat treatment, the organic component contained in the ink for identification display is melted, soaks into the chemical etching layer in the portion, and is removed by decomposition or vaporization, or is fixed by carbonization. On the other hand, the pigment contained in the ink for identification is attached or fixed to the surface of the chemical etching layer to stabilize the identification. When the heating temperature is lower than the glass transition point, the difference in the coefficient of thermal expansion between the chemical etching layer and the PTFE layer becomes small, and it becomes difficult to generate fine active pores of oxygen in the chemical etching layer. Takes a long time. On the other hand, if the heating temperature exceeds the melting point, the chemical etching layer is not only removed by vaporization, but also the chemical etching layer of the identification display portion is destroyed by the thermal decomposition of the organic component, which is not preferable.
[0016]
Further, in the method of the present invention, the step of heating the fluororesin molded body on which the identification mark is printed in an oxygen atmosphere to decolor the surface of the chemically etched surface to which the identification mark is not attached (hereinafter, referred to as “ The first heating step) is followed by a step of heating the fluororesin molded body on which the identification information is printed to remove the organic components contained in the coloring material (hereinafter, referred to as a “second heating step”). ) May be performed. The heating temperature in the first heating step is preferably in the range of not less than the glass transition point of the fluororesin molded body and less than the melting point thereof, and is preferably near the melting point or the pour point of the organic component of the ink. It is. The heating temperature of the second heating step is preferably in the range of not less than the glass transition point of the fluororesin molded body and less than the melting point, and near the temperature at which the organic component of the ink is decomposed. Specifically, the heating temperature is higher than the first heating temperature. Is higher than 150 ° C. in the high temperature range and lower than 327 ° C. By this two-step treatment, decolorization of the fluororesin molded body and removal of the organic components contained in the identification display are performed stably, and a clear and easy-to-disappear identification display body can be obtained.
[0017]
In the manufacturing method of the present invention, a substantially transparent resin sheet is laminated at least on the surface on which the identification mark is printed. As a lamination method, as shown in FIG. 5, a method of sandwiching the laminate in a mold, and heat-press-molding and fusing at a temperature equal to or higher than the melting point of the resin sheet and lower than the melting point of the fluororesin on which the identification mark is printed. Is preferred. The term “substantially transparent” means that it is only necessary to be transparent to the extent that the identification display using the coloring material can be identified from the outside. The substantially transparent resin sheet is not particularly limited. For example, a fluororesin sheet such as PFA, FEP or EPE, polyether sulfone (PES), polysulfone (PS), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polycarbonate (PC), polyphenylene oxide (PPO), and other resin sheets. Of these, a fluororesin sheet such as PFA, FEP, or EPE is preferable. Further, the thickness of the substantially transparent resin sheet is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 2.0 mm, particularly preferably 0.7 to 2.0, from the viewpoints of chemical resistance and transparency. 1.5 mm is preferred.
[0018]
As a form of lamination of the substantially transparent resin sheet, at least the resin sheet may be laminated on the surface of the fluororesin on which the identification mark is printed. There is a form in which two resin sheets are used so as to cover them, and the peripheral edges thereof are heat-sealed and laminated so as to surround them. The resin sheet is a concept including a resin film.
[0019]
Next, the case where the transparent resin sheets 2a and 2b are PFA sheets will be described as an example. As shown in FIG. 1 (D), a PFA sheet 2a, 2b is laminated on the front and back surfaces of the fluororesin film 1 on which the identification mark is printed, and a laminate 10 is formed. Although the thickness of the PFA sheet is not particularly limited, it is preferably 0.5 to 2.0 mm, and particularly preferably 0.7 to 1.5 mm, from the viewpoint of chemical permeation resistance and transparency. Next, the laminate 10 is disposed between the molds 4 and 4 as shown in FIG.
[0020]
Next, heat compression molding is performed in the mold 4 at a temperature equal to or higher than the melting point of PFA and lower than the melting point of the fluororesin on which the identification mark is printed. The molding pressure is preferably 15 kgf / cm 2 or more. If the molding pressure is low, the fusion of PFA may be incomplete. The molding time is preferably 5 minutes or more.
[0021]
Next, the heat-pressed molded body is cooled. The cooling method is not particularly limited, but a method of using a water-cooled cooling device or the like and rapidly cooling it at a cooling rate of, for example, 100 ° C./min or more is preferable. When such rapid cooling is performed, the crystallinity of PFA does not increase and the transparency increases. For this reason, when reading the identification display body, it is possible to read even if the thickness of the PFA is somewhat large.
[0022]
As shown in FIG. 1 (E), the identification indicator 11 obtained by the above-described method has a structure in which the printed fluororesin film 1 is wrapped around PFA sheets 2a and 2b. The sheets 2a and 2b are completely fused at the peripheral edge 5 thereof.
[0023]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The identification indicator of the present invention is used for process management such as identification and sorting of articles in a production line such as a factory or the like for identification use of products in various industrial and logistics fields, and particularly for process management in a semiconductor manufacturing line. Suitable for use. Therefore, the shape of the identification indicator is not particularly limited, and may be a sheet shape, a film shape, or the like.
[0024]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
Example 1
A fired 200 μm thick PTFE sheet containing a trace amount of a bright-colored filler, titanium oxide, was subjected to a chemical etching treatment with a solution in which liquid ammonium was dissolved. By this treatment, the PTFE sheet turned brown. Next, using a barcode printer and a thermal transfer ribbon B110C (manufactured by Tohoku Ricoh Co., Ltd.), a miniaturized barcode was printed on the chemically etched surface of the PTFE. This printing had good ink riding and no defect in the identification display was observed. Next, the PTFE film on which the identification was printed was subjected to a heat treatment at 250 ° C. for 5 hours to remove the chemical etching layer to which the identification was not attached and decolorized. Next, heat treatment was performed at 300 ° C. for 1 hour to remove organic components of the ink. Next, as shown in FIG. 5, a PTFE sheet on which a bar code is printed and a PFA sheet having a thickness of about 1,000 μm are laminated, inserted into a mold, and subjected to a surface pressure of about 20 kgf / cm 2 and a temperature of about 320 ° C. Heat compression molding was performed for 7 minutes. Next, cooling was performed to 25 ° C at a cooling rate of 100 to 150 ° C / min using a water-cooled cooling device. Thereafter, the molded product was taken out of the mold to obtain a PTFE identification indicator.
[0025]
Example 2
Example 1 Example 1 was repeated except that the PTFE film on which the identification information was printed in the same manner as in Example 1 was subjected to one-stage heat treatment at 250 ° C. for 3 hours to simultaneously remove the PTFE color and remove the organic components of the identification information. In the same manner as in the above, a PTFE identification indicator was obtained.
[0026]
Comparative Example 1
The procedure was performed in the same manner as in Example 1, except that the heat treatment was not performed on the PTFE film on which the identification information was printed.
[0027]
The bar code readability of each of the PTFE identification bodies of the examples and the comparative examples was evaluated. The barcode readability was evaluated by reading the number of the identification display bodies 100 using a barcode reader and reading the number at one time. As a result, 100 out of 100 PTFE identification bodies of Example 1 and Example 2 could be read. In the comparative example, 100 out of 100 readings could not be performed.
[0028]
【The invention's effect】
According to the production method of the present invention, the surface of the fluororesin molded body is activated by the chemical etching treatment, and fine printing with ink is possible. Therefore, for example, a complicated identification display such as a two-dimensional barcode can be performed. Further, discoloration due to the chemical etching process is decolorized by the heat treatment, and the readability of the identification display body is improved. In addition, since the organic components of the ink are removed simultaneously with the decolorization, the pigment of the ink strongly adheres to the etching layer, thereby stabilizing the identification display. Further, since the transparency of the transparent resin sheet is increased by rapid cooling after the laminating and fusing steps, the thickness of the resin sheet can be increased without impairing the readability by a barcode reader. For this reason, chemical resistance is improved and, for example, it can be preferably used in a semiconductor manufacturing line.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view showing a process of manufacturing an identification display according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a PEEK molded body on which an identification mark is printed.
FIG. 3 is a plan view of a transparent resin sheet.
FIG. 4 is a plan view of the identification display according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a state in which the laminate is set in a mold.
[Explanation of symbols]
1a Fluororesin molded body 1b Fluororesin molded body 2a, 2b, 2c subjected to chemical etching Transparent resin sheet 4 Mold 5 Fused part 6 Identification 7 Chemical etching layer 10 Laminate 11 Identification identification

Claims (5)

ケミカルエッチング処理されたフッ素樹脂成形体の表面に、着色材料を混合したインクで所定の識別表示を印刷する工程と、
該識別表示が印刷されたフッ素樹脂成形体を酸素雰囲気中、フッ素樹脂成形体のガラス転移点以上、融点未満の温度で加熱して、識別表示が付されていないケミカルエッチング処理された表面部分を脱色する工程と、
フッ素樹脂成形体の表面に実質的に透明な樹脂のシートを積層して積層体を形成し、該積層体を金型で加熱圧縮成形し融着する工程と、
から成ることを特徴とする識別表示体の製造法。
On the surface of the fluororesin molded body that has been subjected to the chemical etching treatment, a step of printing a predetermined identification mark with ink mixed with a coloring material,
The fluororesin molded body on which the identification is printed is heated in an oxygen atmosphere at a temperature equal to or higher than the glass transition point of the fluororesin molded body and lower than the melting point, and the chemically etched surface portion without the identification is given. A process of decolorization,
A step of laminating a sheet of substantially transparent resin on the surface of the fluororesin molded body to form a laminated body, and heat-compressing and molding the laminated body with a mold to fuse.
A method for producing an identification display, comprising:
ケミカルエッチング処理されたフッ素樹脂成形体の表面に、着色材料を混合したインクで所定の識別表示を印刷する工程と、
該識別表示が印刷されたフッ素樹脂成形体を酸素雰囲気中、フッ素樹脂成形体のガラス転移点以上、融点未満の温度で加熱して、識別表示が付されていないケミカルエッチング処理された表面部分を脱色する工程と、
当該識別表示が印刷されたフッ素樹脂成形体を加熱して、着色材料に含まれる有機成分を除去する工程と、
フッ素樹脂成形体の表面に実質的に透明な樹脂のシートを積層して積層体を形成し、該積層体を金型で加熱圧縮成形し融着する工程と、
から成ることを特徴とする識別表示体の製造法。
On the surface of the fluororesin molded body that has been subjected to the chemical etching treatment, a step of printing a predetermined identification mark with ink mixed with a coloring material,
The fluororesin molded body on which the identification is printed is heated in an oxygen atmosphere at a temperature equal to or higher than the glass transition point of the fluororesin molded body and lower than the melting point, and the chemically etched surface portion without the identification is given. A process of decolorization,
Heating the fluororesin molded body on which the identification display is printed, and removing an organic component contained in the coloring material;
A step of laminating a sheet of substantially transparent resin on the surface of the fluororesin molded body to form a laminated body, and heat-compressing and molding the laminated body with a mold to fuse.
A method for producing an identification display, comprising:
前記フッ素樹脂成形体はケミカルエッチング処理を行う前に、該フッ素樹脂成形体の融点以上の温度で焼成されていることを特徴とする請求項1又は2いずれか1項記載の識別表示体の製造法。 3. The method according to claim 1, wherein the fluororesin molded body is baked at a temperature equal to or higher than a melting point of the fluororesin molded body before performing the chemical etching treatment. Law. 前記フッ素樹脂が、ポリテトラフルオロエチレンである請求項1〜のいずれか1項記載の識別表示体の製造法。The method for producing an identification display according to any one of claims 1 to 3 , wherein the fluororesin is polytetrafluoroethylene. 前記フッ素樹脂成形体は明色系充填材を含有していることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項記載の識別表示体の製造法。The method for producing an identification display according to any one of claims 1 to 4 , wherein the fluororesin molded body contains a light-colored filler.
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