JPH04141416A - 樹脂被覆金属 - 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、金属表面にフッ素系樹脂フィルムを熱融着に
より積層してなる樹脂被覆金属に関する。

〔従来の技術〕

従来の樹脂被覆金属は、アルミニウム等の金属基材の表
面にフッ素系樹脂層を形成することによって、該金属に
フッ素系樹脂層の有する耐熱性、耐薬品性、電気的特性
、機械的特性等に優れた性質が付与されたものとして知
られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の樹脂被覆金属のフッ素系樹脂は、
顔料等の着色成分を練り込んで樹脂全体を同一色に着色
することはできるが、一般に、装飾、表示用の文字、図
形等を印刷により着色することが極めて難しいため、樹
脂被覆金属に文字、図形等を着色表示することが極めて
困難であるという課題があった。

従って、本発明の目的は、金属の表面に表示された文字
、図形等の表示内容が堅牢で、剥離し難い樹脂被覆金属
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、金属の表面に、インキ樹脂組成物よって形成
された印刷層を有するフッ素系樹脂フィルムが熱融着さ
れてなり、目−つ上記インキ樹脂組成物がけい素系樹脂
を主成分とすることを特徴とする樹脂被覆金属を提供す
ることにより上記目的を達成したものである。

以下、本発明を第１図を参照しながら具体的に説明する
。

第１図は本発明による一実施例の樹脂被覆金属の概略を
示す部分断面図である。

本実施例の樹脂被覆金属は、樹脂被覆金属板で、金属１
の表面に、インキ樹脂組成物よって形成された印刷層２
を有するフッ素系樹脂フィルム３が熱融着されるもので
ある。

上記金属板１は、特定の材質に制限されず、後述の材料
の中から必要に応じて適宜選択することができるが、通
常は、アルミニウムまたはアルミニウム系合金を用いる
ことが好ましい。また、上記金属板１の厚さも特に制限
されず、適宜な厚さを必要に応じて選択することができ
る。

また、」１記印刷層２は、」１記フッ素系樹脂フィルム
３に印刷によって形成されたインキ樹脂組成物からなっ
ており、上記印刷層２は上記フッ素系樹脂フィルム３の
両面のいずれの面に形成されたものであってもよいが、
上記金属板１に接触する側である上記フッ素系樹脂フィ
ルム３の裏面に形成されていることが印刷層２を摩耗等
から保護する上で好ましい。また、上記印刷層２の厚さ
は、特に制限されず、通常は、１〜１００μｍが好まし
い。　また、上記フッ素系樹脂フィルム３は、後述の従
来公知の材料の中から必要に応じて適宜選択することが
できる。また、その厚さは、特に制限されず、通常は、
５〜１０００７１ｍが好ましい。

次に、上記金属板、インキ樹脂組成物及びフッ素系樹脂
フィルムについて更に詳述する。

上記金属板１を形成する金属材料は、に述の如く、種々
の金属を採用することができ、中でもアルミニウム単独
またはジュラルミンの如き各種アルミニウム合金、更に
はマンガン、マグネシウム等を少量含有するアルミニウ
ム金属等のアルミニウム系金属が好ましい。その他、鉄
系金属、銅系金属、チタン系金属等も好ましく用いるこ
とができる。そｌ−で、上記金属板１は、フッ素樹脂フ
ィルム３との密着力を向上させるために、その表面に清
浄処理（脱脂洗浄等）や粗面化処理（サンドブラスト、
化学的エツチング等）等の表面処理を予め行っておくこ
とが好ましい。また、−上記インキ樹脂組成物は、樹脂
バインダーの他、架橋剤、溶剤、ヂキソトロピー付与剤
、顔料（また染料）及び必要に応じその他の各種の添加
剤を含有したものである。

前記けい素系樹脂は特に制限されないが一般には合成樹
脂塗料（高分子化学刊行会　発行　神津治雄著）第７章
　けい素樹脂塗料（第２２８〜２３９頁）に記載のけい
素樹脂ならばいずれでも使用でき、特にポリジメチルシ
ロキサン系樹脂及びその変ｆ１体が好ましく使用できる
。

上記ポリジメチルシロキサン系樹脂及びその変性体とし
ては例えばポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニ
ルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン、ポリメチル
ビニルシロキサン、ポリメチルトリフロロプロピルシロ
キサン、等及びこれらの混合物等が挙げられる。

更に上記変性体の末端の感能基として 一〇Ｓ　ｉ　　（ＣＨ，）　２−ＣＨ，、−Ｏ５ｉ　　
（ＣＨ３）　２−０＝Ｎ＝　（ＣＨ３）　、、、−ＯＳ
　ｉ　　（ＣＨ，）　２０ＣＯＣＨ，、ＯＳ　ｉ　　（
ＣＨ，）、ＯＨ。

−Ｏ３ｉ　（ＣＨ，）２−ＣＨ＝ＣＨ２、等を挙げるこ
とがでできる。

また、上記インキ樹脂組成物のメルトフローインデック
スは、１〜５００が好ましく、２０〜４００がより好ま
しく、３０〜３００が更に好ましい。メルトフローイン
デックスが１未満になると、後述する熱融着の段階での
金属板１への密着が低下するため好ましくなく、また、
５００を超えると、文字、図形等の印刷が滲むため好ま
しくない。

尚、［−記メルトフローインデックスは、上記インキ樹
脂組成物の溶剤成分を除いた固形分のもので、熱可塑性
樹脂の溶融時における流動性を表す指標で、例えば、降
下式フローテスターを使用して、温度３００℃、荷重３
０ｋｇ／ｃｎｒのもとに、ノズル杼１工、ランド２ＩＩ
１ｍのノズルより１ｇの試料を押出し、その際の単位時
間に押出される溶融試料の容量で表され、上記温度は、
試料樹脂（フッ素系樹脂）の溶融成形加工可能な温度領
域（流動開始温度と熱分解開始温度との間の温度範囲）
で且つ流動開始温度に近い温度がである。

また、上記溶剤としては、沸点１００〜２００℃のもの
が好ましく、例えば、下記のものが好ましい。

脂肪族炭化水素、ミネラルスピリット 芳香族炭化水素：キシレン、ツルベントナフタ、テトラ
リン、ジペンテン、トルエン アルコール類；シクロヘキシルアルコール、２−メチル
シクロヘキシルアルコール ニス　チル類、ブチルアセテート ケ　ト　ン　類ニジクロヘキサノン、メチルシクロヘキ
サノン、ジアセトンアルコー ル、イソホロン グリコール類：エチレングリコール、プロピレングリコ
ール グリコールエーテル類、メチルセロソルブ（エチレング
リコールモノエチルエーテル）、セロソルブ（エチレン
グリコールモノエチルエーテル）、ブチルセロソルブ、
カルピトール グリコールエーテルエステル、酢酸セロソルブ、酢酸ブ
チルセロソルブ、酢酸カルピトール（ジエチレングリコ
ールモノエチルエーテルアセテ−１−） ア　ミ　ド　類、ジメチルフォルムアミドメチルアセト
アミド また、上記チキソトロピー付与剤としては、コロイダル
シリカ（アエロジル＃４００）、アルミニウムアルコレ
ート、有機ベントナイト、アルミニウムキレート、硫酸
バリウム等が埜げられる。

また、」−記インキ樹脂組成物は、そのチキソトロピー
指数（ＴＩ値）が２〜８であることが好ましく、３〜７
がより好ましく、４〜６が更に好ましい。尚、ＴＩ値は
、温度２５°でＢＨ粘度計を用いてＮＯ３のローターを
使用し、回転数２及び２０回転で測定された粘度Ｎ２と
Ｎ２０の比、即ち、Ｔ　Ｉ＝Ｎ２／Ｎ２０で示される。

また、上記顔料または染料は、その目的、用途に応じ適
宜選択して用いられる。

Ｌ記顔料としては、無機顔料と有機顔料と体質顔料があ
る。無機顔料としては、酸化チタン、カボンブラック、
弁柄、鉄黒、紺青、群青、亜鉛華、黄鉛、クロムバーミ
リオン、コバルトブルー焼成グリーン、硫化亜鉛、ブロ
ンズ粉、アルミニウム粉、パール顔料等が好ましく用い
られ、また、有機顔料としては、不溶性アゾ類アゾレー
キ類、キナクリドンレッド、カーミンレッド、ウオッチ
ングレッド、縮合アゾレッド、ペリレンレッド、アンス
ラキノン、ジスアゾオレンジ、ジニトロアニリンオレン
ジ、アセトロンオレンジ、ジスアゾイエロー、ハンザイ
エロー、アセｌ−ロンイエロー塩素化フタロシアニン、
プリリアンオグリーンレーキ、フタロシアニン、インダ
スレンブルー、ジオキサジンバイオレット、メチルバイ
オレット、蛍光顔料、蓄光顔料等が好ましく用いられ、
体質顔料としては、沈降性硫酸バリウム、炭酸カルシウ
ム、アルミナホワイト、クレー等が好ましく用いられる
。

また、上記染料としては、通常の酸性染料、塩基性染料
、油溶染料、分散染料が用いられ、油溶染料としては、
アゾ系、トリアリールメタン系、アントラキノン系、ア
ジン系のものが用いられる。

また、その他の添加剤としては、従来公知のゲル化剤、
増粘剤、酸化防止剤、消泡剤、つや消し剤、紫外線吸収
剤、光安定剤が用いられ、また、必要に応じてベンジル
トリエールフォスオニ−　ウｈクロリド等の硬化触媒が
用いられる。

上記インキ樹脂組成物は、上述の各成分からなるもので
、各成分の好ましい配合割合は、けい素系樹脂バインダ
ー１００重量部に対し、溶剤５０〜１５０重量部、チキ
ソトロピー付与剤２〜１０重量部で、これに目的、用途
に応じて適量の顔料または染料（通常１０〜４００重量
部）、及びその他の添加剤を加え、更に、必要に応じて
硬化触媒を０．１〜２重量部添加することできる。また
、各成分の配合に際しては、得られる樹脂組成物のメル
トフローインデックスが１〜５００となるように各成分
及びそれらの配合量を適宜選定する。

また、上記フッ素樹脂フィルム３を形成するフッ素系樹
脂としては、エチレン−四フッ化エチレン系共重合体、
三フッ化エチレン共重合体、フッ化ビニリデン共重合体
、フッ化ビニリデン・テトラフルオロエチレン共重合体
、フッ化ビニリデンテトラフルオロエチレン・ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニル重合体、フッ
化アルコキシエチレン樹脂、四フッ化エチレン樹脂、テ
トラフルオロエチレン−六フッ化プロピレン共重合体等
が好ましく、更に、エチレン−四フッ化エチレン系共重
合体がより好ましく、その中でも、四フッ化エチレン／
エチレンの含有モル比が４０／６０〜６０／４０で、且
つ一般式ＣＨ２＝ＣＨＣｎ　Ｆ２ｎ＋１　（但し、式中
のｎは２〜１０の整数である）で表されるパーフルオロ
アルキルビニルモノマーの含有量が０．１〜１０モル％
であり、そのメルトフローインデックスが１０〜５００
ＩｌｌｌＩ３／秒であるものが好ましい。メルトフロー
インデックスがこの範囲にあると、上記フッ素系樹脂フ
ィルム３の上記金属板１に対する密着強度が大きくなっ
て剥離しない良好な樹脂被覆金属を得ることができる。

尚、上記メルトフローインデックスは、前記フッ素系樹
脂組成物の場合と同様に測定される。

上記樹脂被覆金属の製造方法は、特に制限されず、任意
の方法を採用できる。例えば、予め上記インキ樹脂組成
物によって印刷層２が形成されたフッ素系樹脂フィルム
３を用意し、該フッ素系樹脂フィルムを上記印刷層２を
内側にして表面処理の施された金属板１の表面に熱融着
することによって本発明の樹脂被覆金属を製造すること
ができる。また、この場合、上記印刷層２を外側にして
上記フッ素系樹脂フィルムを上記金属板に熱融着しても
よい。また、予め上記インキ樹脂組成物によって印刷層
２が形成された上記金属板１の表面に、上記フッ素系樹
脂フィルムを熱融着することによっても本発明の樹脂被
覆金属を製造することができる。

また、フッ素系樹脂フィルム３に印刷層２を形成する方
法は、上記インキ樹脂組成物の薄膜を密着形成し得る手
段であれば特に制限されないが、上記インキ樹脂組成物
をスクリーン印刷によって上記フッ素系樹脂フィルム３
に印刷することによって印刷層２を形成する方法や金属
板１に上記インキ樹脂組成物を直接印刷する方法等があ
る。

以下、印刷層２をフッ素系樹脂フィルム３に形成する具
体的方法について説明する。

フッ素系樹脂フィルム３としては、例えば、厚さ５〜１
０００μｍのものを用い、また、スクリーン印刷に用い
るスクリーンとしては、例えば、目開き１００〜３００
メツシユのスクリーンを用い、厚さ１〜１００μのイン
キ樹脂組成物の薄膜（印刷層２）が得られるようにする
。

また、上記フッ素系樹脂フィルム３に、上記インキ樹脂
組成物を印刷するに先立ってフッ素系樹脂フィルム３の
表面を、コロナ放電処理、プラスト処理、ナトリウムエ
ツチング処理等を施して、その表面のぬれ指数が、例え
ば３５ダイン以上となるように活性化して置くことが密
着性を高める上で好ましい。

而して、スクリーン印刷によって上記樹脂被覆金属にお
ける印刷層２を得るには、上述の如く処理したフッ素系
樹脂フィルム３に、上記スクリーンを用いて、常法によ
り上記インキ樹脂組成物を印刷すればよい。その際、上
記インキ樹脂組成物のチキントロピーが３未満になると
版切れ不良、糸引きなどの不都合を生じ、また、８を超
えるとスクリーン目の発生、セルフレベリング性の低下
などの不都合を発生する虞がある。

上述の如くして一面に印刷層２が形成されたフッ素系樹
脂フィルム３を、印刷層２を内側にして所定の表面処理
を施した上記金属板１の表面に重ね、次いで、２６０〜
３６０℃に加熱して熱融着することによって本発明の樹
脂被覆金属が製造される。

本発明においては、印刷層２を形成するインキ組成物が
、その固形物のメルトフローインデックスが１〜５００
に調整されているため、上記の如く熱融着する場合にお
いても、印刷のパターン形状を鮮明に維持することがで
きると同時に堅牢な印刷層２を金属板１の表面に熱融着
させることができる。

従って、本発明によれば、金属板１の表面にフッ素系樹
脂フィルム３を熱融着すると、この際、インキ樹脂組成
物中のけい素系樹脂バインダーが結合剤となり、文字、
図形等を表示した堅牢で剥がれ難い印刷層２が形成され
た樹脂被覆金属を得ることばできる。

尚、本発明の樹脂被覆金属は、上述した金属板１に制限
されるものではなく、フッ素系樹脂フィルムが熱融着す
るものであれば任意の形態からなるものであってもよい
。

〔作用〕

本発明の樹脂被覆金属によれば、フッ素系樹脂フィルム
が金属に強固に融着して金属から剥離し難く、しかも堅
牢な印刷層を形成することができる。

〔実施例〕

次に、本発明を下記実施例に基づいてより具体的に説明
する。

実施例１ けい素系樹脂として信越化学部ＫＲ−２７１（ポリジメ
チルシロキサン系樹脂）を使用し下記配合によりインキ
樹脂組成物を作成した。

けい素系樹脂（信越化学部ＫＲ−２７１）　　１００　
ｇ弁柄　　　　　　　４０ｇ コロイダルシリカ　　　　　　　　　　５ｇイソホロン
　　　　　　　　　　　１５０ｇ尚、該インキ樹脂組成
物のチキソトロピーインデックスは６であった。

上記インキ樹脂組成物を用いて、５０Ａｔｍのエチレン
ーテトラフルオロエチレン共重合樹脂（アフロンｃｏｐ
　：旭硝子（株）製）フィルム上に、３００メツシユの
スクリーンを用いてフィルム全面にスクリーン印刷を施
した後、１２０℃で６０分間熱風乾燥を行った。このフ
ィルムの印刷層の厚みを測定したところ、その厚さが８
μｍであった。

こうして得られた印刷フィルムを特願平１−７３８９９
号公報、特願平１−１．３９１５５号公報それぞれに示
されている方法で厚さ２ｍ１１のアルミニウム＆（ＪＩ
Ｓ　Ａ３００４グレード）に熱融着を行って、本発明品
１を作製した。

実施例２ 実施例１のインキ組成物を下記配合のインキに変更し下
記により印刷した以外は総て実施例１と同様に試作した
。これを発明品２とした。

ビニルシラン変性けい素樹脂　、　　　１００ｇ焼成グ
リーン　　　　　　　　　　　　５０ｇコロイダルシリ
カ　　　　　　　　　　　１０ｇパラクロルベンゾイル
パーオキサイド　　５ｇＭｇ０　　　　　　　　　　　
　　　　　　Ｌｏｇをインキ化し印刷した後印刷物を１
３０℃３０分間熱処理した後実施例１と同様に熱融着し
た。

上記本発明品１〜２それぞれについてテーパー摩耗、耐
候性、キャス試験、及び曲げ加工性それぞれの試験を行
って、それぞれを下記基準に従って評価し、それぞれの
評価結果を下記第１表に示した。

下記第１表に示す結果からも明らかなように、本発明品
１〜２は、いずれもテーパー摩耗、耐候性、キャス試験
、及び曲げ加工性のいずれも優れていることが判った。

第１表 第１表中、テーパー摩耗、耐候性、曲げ加工性及びキャ
ス耐食性（キャス試験）はそれぞれ下記基準による評価
を示すものである。

テーパー摩耗：　ＪＴＳ−に７２０４に規定される摩耗
試験機を用いて、荷重５００ｇｆ。

回転数１０００回転の条件で摩 耗試験を行った。◎は良好、△ はやや不良、×は不良である。

耐　　候　　性　ＪＩＳ　Ａ１４１５−１９７７に示さ
れるＷＳＳ型シンャインカーボン（スガ 試験板製）を用いて、５０００ 時間の促進暴露試験を行い、保 存試験片と外観変化を比較した。

保存試験変の外観と殆ど変わら ない場合を◎、多少変化してい る場合を○で示した。

曲げ加工性　長さ１００．、、、、幅５０ＩｌｌＩ１１
、厚さ２工の試験片の中央に直径２　ａｍ の鋼製丸棒を配し、該丸棒を支 点として１８０°の曲げ加工を 行い、その際に曲げ部分に生じ るクラック・剥離の有無を調べ、 クラック・剥離が無い場合を◎ で、多少ある場合を○、かなり ある場合を△でしめした。

キャス試験；　ＪＩＳ　Ｈ８６８１に規定するキャス試
験を実施した。具体的には、ＪＩＳ　Ｚ２３７］、　（
塩水噴霧試験方法）に規定された装置、キャス試験機Ｉ
ＳＯ型（スガ試験機■製）を用い、試験液にはＪＩＳ　
Ｈ８６８１に規定されている塩化ナトリウム（５％）、
塩化第二銅（０，２６％）、酢酸（０，１％）の混合溶
液（Ｐ）１３．０）を用いる。試験片は７０×２００Ｉ
ｎ１１とし、その片隅に一辺が約７０ａＩｌ長の「×」
印をカッターにより金属板に至るように切り込みを入れ
た。

評価は、２５０時間後、「×」部に生じた最大浸食幅を
実測することにより行なった。

浸食幅とは「×」の−辺の長平方向に対し、直角方向の
浸食長さである。この幅が小さい程樹脂フィルム金属板
との熱融着性が優れていることになる。

一以ト 〔発明の効果〕 本発明の樹脂被覆金属は、金属の表面に表示された文字
、図形等の表示内容が堅牢で、剥離し難いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の樹脂被覆金属の一例を拡大して示す部
分断面図である。 １・・・金属板 ２・・・印刷層 ３・・・フッ素系樹脂フィルム

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属の表面に、インキ樹脂組成物よって形成され
   た印刷層を有するフッ素系樹脂フィルムが熱融着されて
   なり、且つ上記インキ樹脂組成物けい素系樹脂を主成分
   とすることを特徴とする樹脂被覆金属。
2. （２）上記印刷層が、上記フッ素系樹脂フィルムと上記
   金属の表面との間に介在する、請求項（１）記載の樹脂
   被覆金属。
3. （３）上記インキ樹脂組成物のメルトフローインデック
   スが、１〜５００である、請求項（１）または（２）記
   載の樹脂被覆金属。
4. （４）上記金属が、アルミニウムまたはアルミニウム系
   合金である、請求項（１）〜（３）のいずれか一つに記
   載の樹脂被覆金属。
5. （５）上記けい素系樹脂がポリジメチルシロキサン系樹
   脂及びその変性体である請求項（１）記載の樹脂被覆金
   属。