JPH03217470A - スクリーンプリント用インキ及びこれによりプリントされた製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は金属表面やその上に形成されたフッ素コーティ
ング被膜の表面に各種のマークや模様を鮮明にスクリー
ンプリントすることができるスクリーンプリント用イン
キ及びこれによりプリントされたフッ素コーティング製
品に関するものである。

（従来の技術） 金属表面にポリテトラフルオロエチレン樹脂のようなフ
ッ素樹脂をコーティングしたフッ素コーティング製品は
厨房製品等として広く用いられている。しかしフッ素樹
脂は撲水性、非粘着性、耐薬品性、耐熱性等に優れ、他
の物質との親和性が低いという特徴を持つため、金属表
面に直接フッ素樹脂をプリントしたり、フッ素コーティ
ング被膜の表面に更にプリントを施すことは極めて困難
とされていた。

従って、これまでにフッ素樹脂系の塗料についての特許
は極めて多数出願されているものの、それらはいずれも
基体の表面に複雑なプライマー処理を施したうえでフッ
素コーティング被膜を形成するための塗料についてのも
のであって、金属表面上やフッ素コーティング被膜上へ
プリントを施すためのインキについてのものではない．
特に、スクリーンプリント法によってプライマー処理さ
れていない金属表面上やフッ素コーティング被膜上へ鮮
明なプリントが可能なインキについては、従来全く知ら
れていなかった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明はこのような従来の問題点を解決して、従来は不
可能とされてきた金属表面上やフッ素コーティング表面
上へのスクリーンプリントによる鮮明なプリントを可能
としたスクリーンプリント用インキ及びこれによりプリ
ントされたフッ素コーティング製品を提供するために完
成されたものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するためになされた第１の発明のスク
リーンプリント用インキは、高沸点の溶剤中に、４５０
℃以下で炭化することなく熱分解する１脂を０．１〜３
０％熔解したオイル（Ａ）　　ト、ホＩＪテトラフルオ
口エチレン樹脂粉末に必要に応じて無機質顔料を混合し
た粉末（Ｂ）とを、粉末（Ｂ）／オイル（Ａ）が０．５
〜２．５の重量比となるように混合したことを特徴とす
るものである。また第２の発明のフッ素コーティング製
品は、金属表面又はその上に形成されたフッ素コーティ
ング被膜の表面に、請求項１記載のスクリーンプリント
用インキをスクリーンプリントしたことを特徴とするも
のである。

前述したように、フッ素樹脂は他の物質との親和性が極
めて低いのであるが、それ自体は熱可塑性樹脂でありコ
ーティング被膜は樹脂を溶融点まで加熱した状態で形成
されている。そこで本発明者等は熱分解型の樹脂バイン
ダーにフッ素樹脂の粉末を混入してスクリーンプリント
に適したペースト状とし、これを焼付けて樹脂バインダ
ーを飛ばすことによりコーティング被膜上へのプリント
が可能ではないかと考え、本発明に到達した。

本発明の第１の特徴はインキ組成中に多量のポリテトラ
フルオロエチレン樹脂粉末を混入させたことであり、こ
れによってフッ素コーティング被膜に対して強い接着力
を得ることができる。その粒径は１〜１０μが最適であ
り、細かすぎるとオイル中への分散量が減少し、またチ
クソ性が増大して印刷が不可能となる。逆に粒径が大き
すぎると、スクリーンプリントの際にスクリーンに目詰
りすることとなる。

本発明の第２の特徴は、このようなポリテトラフルオロ
エチレン樹脂粉末を多量に、かつ均一に分散させること
ができるようなオイルを決定したことであり、特に均一
分散を図るためのオイルの粘度及びスクリーンプリント
に適した印刷特性を得るためのオイル組成が重要である
。

以下に本発明の各成分について更に詳しく説明する。

まず溶剤としては、スクリーンプリント中に乾いて目詰
りを生ずることがなく、しかも焼付時に熱分解して飛散
するように、１５０℃以上の沸点を持つ高沸点の有機溶
剤が用いられる，このような溶剤としては、パインオイ
ル、α一タービネオールのような天然品や、プチルカル
ビトール、プチルカルビトールアセテート、ジブチルグ
リコールのような合成品を使用することができる。

このような溶剤５０〜９９％（重量％、以下同じ）中に
、４５０℃以下で炭化することなく熱分解する樹脂が０
．１〜３０％溶解される。これら溶剤により溶解する樹
脂はポリテトラフルオロエチレン樹脂が焼付く段階以前
における特性、すなわち印刷特性、予備乾燥時の密着力
等を付与するもので、ポリテトラフルオロエチレン樹脂
が焼付く段階ではもはやその必要性はなく、逆に残存は
その密着性を損なう。またこの樹脂は炭化することなく
熱時分解して低分子化、逸散するものがよい．炭化は焼
付け膜の色調を損なうし、ポリテトラフルオロエチレン
樹脂の密着性をも損なう．上記の理由で使用する樹脂は
３５０℃でその大部分が分解し、４５０″Ｃで完全に分
解逸散するものがよい．この熱分解性の良好な樹脂とし
ては、例えばセルロース系樹脂０．１〜２０％と、ポリ
メタクリレート樹脂０．１〜３０％とを用いることがで
きる。このセルロース系樹脂はインキに対して適度なフ
ロー性を付与するためのものであり、具体的には２００
″Ｃ以上で分解し始めるエチルセルロース等が用いられ
る。この含有率が少な過ぎるとフロー性が不足してスク
リーンプリントを円滑に行うことができず、逆に多すぎ
ると過剰なフロー性が与えられ鮮明なプリントが不可能
となる。

ポリメタクリレート樹脂はインキに対してチクソ性を付
与すると同時に、予備乾燥時に基板に対する密着性を向
上させるためのものであり、焼付時に３００℃以上で分
解を始めるポリイソブチルメタクリレート、ポリメチル
・プチルメタクリレート等が用いられる。これらの熱分
解性の樹脂の含有率が０．１％未満であるとチクソ性が
不足して円滑にスクリーンプリントを行うことができず
、また基板に対する密着力も不足する。逆に３０％を越
すと鮮明なプリントが不可能となる。

このようなオイル中に、ポリテトラフルオロエチレン樹
脂粉末と無機質顔料とが混合される。ポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂粉末は前述したようにフン素コーティン
グ被膜に対する強い接着力を発揮させるための基本的な
成分であるが、このほかにインキの嵩密度を高めて流動
性の少ない切れの良いインキとするためにも重要な役割
を果たす。即ち、フッ素コーティング被膜は撲水性が強
く接触角が１０８゜と大であるので、流動性の大きいイ
ンキははじかれてしまい不鮮明なプリントとなる。しか
し本発明のインキは流動性が少ないためにフッ素コーテ
ィング被膜の撲水性によってもはじかれることがなく、
エッジの崩れのない鮮明なプリントが可能となる． 無機質顔料は必要に応じて、ポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂粉末中にＯ〜４０％の割合で混入される。例えば
、白色顔料としてはＴｉＯｔ系顔料、青色顔料としては
ＣｏＯ　　・Ａｌｌｙｓ系顔料、黒色顔料としてはＣｕ
Ｏ　　・Ｃｒｚ０３系顔料、ブラウン顔料としてはＦｅ
ｚ０３系顔料、赤色闘料としてはＣｄＳ・３ＣｄＳｅ系
顔料等が使用される。透明インキの場合には無機質顔料
を混入する必要のないことはいうまでもない。無機質顔
料の混入率が４０％を越えると相対的にポリテトラフル
オロエチレン樹脂粉末の比率が６０％以下に低下し、ス
クリーンプリント用インキに要求される印刷特性および
焼成後の密着性が損なわれるので好ましくない。

これらのポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末及び無機
質顔料とを混合した粉末（無機質顔料がゼロの場合も含
む）は、粉末／オイルの重量比が０．５〜２、５の範囲
で混合される。粉末の混合比が０．５未満であるとイン
キの流動性が過剰となってインキの切れが悪くなり、フ
ッ素コーティング被膜上に鮮明なスクリーンプリントを
施すことが困難となる。また混合比が２．５を越えると
インキのチクソ性が増大し、流動性が低下してスクリー
ンプリントが困難となる。

この他、オイル中にポリテトラフルオロエチレン樹脂粉
末の分散性を向上させるために界面活性剤を添加するこ
ともでき、特にフッ素系の界面活性剤の使用が好ましい
。またオイル中の樹脂成分の自動酸化を防止するために
、例えばターシャリーブチルヒドロキシルトルエンのよ
うな抗酸化剤を加えることもできる。さらにフッ素樹脂
の密着性向上剤として通常使用されるポリイミド、ポリ
アミドイミドを粉末又はワニス状で添加してもよい。

（作用） このように構成された本発明のスクリーンプリント用イ
ンキは、特殊なオイル組成とポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂粉末との組合せによってスクリーンプリントに適
した粘度、チクソ性、フロー性等を備えたものであり、
通常のスクリーンプリントの技法によって金属表面やフ
ッ素コーティング被膜の表面に切れの良い鮮明なプリン
トを施すことができる．特にポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂粉末の混入によって嵩比重とインキの切れが向上
し、フッ素コーティング被膜上等にエッジの崩れのない
鮮明なプリントが可能となる。

また本発明のスクリーンプリント用インキは焼成すると
まず溶剤が揮発し、ついで樹脂成分が熱分解、更に含有
されているポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末が溶融
して無機顔料とともに金属表面あるいは熱可塑性樹脂で
あるフッ素コーティング被膜と強固に接合される．この
ようにして鮮明なスクリーンプリントが行われる。そし
て本発明のスクリーンプリント用インキにより金属表面
上またはフッ素コーティング被膜上にスクリーンプリン
トされたフッ素コーティング製品は、従来は暗色の無地
が普通であった表面に美しいプリント模様を形成したた
め意匠的に優れたものとなりしかもプリント部分もフッ
素樹脂からなるものであるので従来品と同様に使用して
もその機能については全く変化のないものである。

（実施例） 実施例１ ジブチルジグリコール４４ｋｇ、α一ターピネオール４
　４　ｋｇのａ　合（Ｊ　媒に８０゛Ｃにてエチルセル
ロース１ｌ誌、ポリイソブチルメタクリレートｉｋｇを
溶解してオイルを作製した。このオイルに使用したエチ
ルセルロース、ポリイソプチルメタクリレートの熱一重
量曲線を第１図と第２図に示す。いずれも３５０℃でそ
の大部分が分解逸散し、４５０℃では完全に分解消失す
る。このオイル５０ｋｇ中に平均粒径３〜４μのポリテ
トラフルオロエチレン樹脂粉末を６０ｋｇ加え、予めバ
タフライミキサーで粗練りし、最終三本ロールを二度通
してインキとした。得られたインキは透明であり、これ
を鋼板上にフ・７素コーティングを施したフライパン用
の素材の表面にスクリーンプリントし、３５０〜３８０
　’Ｃで焼付けたところ、エンジ部分の崩れのない鮮明
なプリント模様が形成された。またこのプリント部分の
接着強度を測定したところ、基体に対するフッ素コーテ
ィング被膜の接着強度と変わりのない優れた値を示した
。

実施例２ 実施例１のオイル５５ｋｇ中に、ＣｕＯ　　−ＣｒｚＯ
ｓ系の黒色顔料１６．５ｋｇとポリテトラフルオロエチ
レン樹脂粉末３８．５ｋｇとを加え、実施例１と同様の
工程により黒色インキを得た。このインキをアルミニウ
ム基体上に形成されたフッ素コーティング被膜上にスク
リーンプリントし、３５０〜３８０℃で焼付けたところ
、鮮明で密着強度に優れたプリント模様をえることがで
きた。またプリント部分についてもフッ素コーティング
被膜と同様の投水性、非粘着性、耐熱性のあることが確
認された。

実施例３ 実施例１のオイルＩｋｇ中に、ボリアミド樹脂ワニス５
０ｇをＮ−メチル−２−ビロリドン５０ｇで希釈したも
のと、Ｔｉｌｔ系の白色顔料３００ｇａ、ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂粉末１ｋｇとをそれぞれ加え、実施
例１と同様の工程により白色インキを得た。このインキ
を脱脂状態のステンレス刃物鋼の基体上に直接スクリー
ンプリントし、３６０℃で焼付けたところ、鮮明で密着
強度の優れた皮膜を得ることができた。また形成された
皮膜はフッソコーティング皮膜に近い性能があることが
確認された。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明のスクリーンプリント用
インキは従来はスクリーンプリントが全く不可能とされ
ていた金属表面上やフッ素コーティング被膜上に鮮明で
接着性に優れたスクリーンプリントを施すことができる
。また本発明のフン素コーティング製品は従来にない意
匠的価値を持ち、しかもフッ素コーティング被膜の機能
が損なわれることもない。

よって本発明は従来の問題点を一掃したスクリーンプリ
ント用インキ及びこれによりプリントされたフッ素コー
ティング製品として、産業の発展に寄与するところは極
めて大である．

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１に使用されたエチルセルロースの熱一
重量曲線、第２図は同じく実施例１に使用されたポリイ
ソブチルメタクリレートの熱一重量曲線である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高沸点の溶剤中に、４５０℃以下で炭化することな
   く熱分解する樹脂を０．１〜３０％溶解したオイル（Ａ
   ）と、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末に必要に応
   じて無機質顔料を混合した粉末（Ｂ）とを、粉末（Ｂ）
   ／オイル（Ａ）が０．５〜２．５の重量比となるように
   混合したことを特徴とするスクリーンプリント用インキ
   。 ２、金属表面又はその上に形成されたフッ素コーティン
   グ被膜の表面に、請求項１記載のスクリーンプリント用
   インキをスクリーンプリントしたことを特徴とするフッ
   素コーティング製品。