JPH04318078A - 熱間マーキングインク - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱間マーキングインク
に関し、更に詳しくは、製鋼、特に連続鋳造方式で転炉
からビレットに成型する過程で、灼熱鋼材に識別の為の
マークを付ける為のマーキングインクに関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば製鋼の際に、５００〜１２００
℃という高温の灼熱鋼材に識別の為のマークを付するこ
とがしばしば必要となる。従来、そのようなマーキング
の為には、刻印、チョーク、インクなどが用いられてい
たが、刻印では設備に費用がかかり、またチョークでは
マーキングの自動化が困難である。

【０００３】インクは、マーキングの自動化が容易であ
るので、多くの工場において採用されつつある。マーキ
ングの自動化には、インクの液安定性と熱間鋼材への付
着性、即ち給液量に応じたマークの線幅とエッジのシャ
ープさが要求されるが、水性媒体を用いると、熱間鋼材
表面でインクが弾けたり、含まれる顔料によりノズルが
詰まったり、顔料によりノズル、ポンプ、配管などの金
属部分が摩耗したりする欠点がある。一方、油性媒体を
用いると、熱間鋼材上で油性媒体が燃焼して忠実な描画
が困難である。

【０００４】従って、インクには、冷却後も材料上に固
着し、目立った退色がないことが要求される。これらを
満足するには、インクは、５００〜１２００℃の灼熱鋼
材に接触した時にも媒体が沸騰せずに安定な液状を保ち
、燃焼が緩慢で、熱分解した時に含まれる顔料を鋼材表
面に接着させる結合能力を持つことが必要である。加え
て、インクの成分自体または熱分解物が安全性が高く、
無毒性・無公害であることも重要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な特性を満足する熱間マーキングインクを提供しようと
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記課
題は、式：

【化２】 ［式中、ＲはＣ１〜Ｃ１０アルキル基、フェニル基、Ｃ
７〜Ｃ１０アラルキル基、−Ｒ１−ＮＨ２、−Ｒ１−Ｏ
Ｈ、−Ｒ１−ＣＦ３、−Ｒ１−Ｐｈ、−ＰＯＡまたは−
Ｒ１−ＰＯＡ（ここで、Ｒ１はＣ１〜Ｃ３アルキレン基
、Ｐｈはフェニル基、ＰＯＡはポリオキシアルキレン基
を示す。）、ｎは０〜３０００の数を表す。］で示され
るポリシロキサンおよび該ポリシロキサン中に分散され
た無機顔料を含んでなることを特徴とする熱間マーキン
グインクにより解決される。なお、ｎが２以上の場合、
Ｒが異なっていてもよい。

【０００７】ポリシロキサンとしては、上記一般式に含
まれるものであれば、いずれも用いることができる。ポ
リシロキサンの例としては、ジメチルポリシロキサン、
変性ジメチルポリシロキサン（例えば、ジメチルフェニ
ルポリシロキサン、アルキル変性ポリシロキサン、アミ
ノ変性ポリシロキサン、アルコール変性ポリシロキサン
、フッ素変性ポリシロキサン、アルキルアラルキルポリ
エーテル変性ポリシロキサン、ポリエーテル変性ポリシ
ロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、エポキシ
ポリエーテル変性ポリシロキサンなど）が挙げられる。 これらは、一般に市販されており、容易に入手できる。 中でも、ｎが１０〜３０００でありＲがメチル基である
ジメチルポリシロキサンが好ましい。

【０００８】顔料としては、耐熱性のある無機顔料が使
用される。無機顔料の例としては、酸化鉄（ベンガラ）
、焼成顔料類（例えば、大日本精化製ダイピロキサイド
シリーズ）、金属酸化物顔料（例えば、酸化チタン、コ
バルトブルー）などが挙げられる。顔料の量は、全マー
キングインク重量の５〜８０重量％が好ましい。

【０００９】本発明の熱間マーキングインクには、顔料
に加えて助剤を加えることができる。助剤としては、体
質顔料（例えば、タルク、クレー、マイカ等）、分散剤
、顔料分散安定剤（界面活性剤）、流動性調節剤、表面
改質剤などが例示できる。更に、高温で融剤となり被膜
の強度を増す、例えばリン酸塩、ポリリン酸、メタリン
酸などの耐熱造膜剤、フリット類、酸化ホウ素などを加
えてもよい。

【００１０】本発明の熱間マーキングインクは、ポリシ
ロキサンに顔料および他の所望成分を混合するだけで容
易に調製することができる。また、本発明の熱間マーキ
ングインクは、低粘度の場合にはエアまたはエアレスに
よる非接触噴出マーク法により、高粘度の場合にはエア
レスによる非接触噴出マーク法またはブラシによる接触
マーク法により適用することができる。

【００１１】

【作用および効果】本発明の熱間マーキングインクの作
用および特徴を、ジメチルポリシロキサンを例にして説
明する。ポリシロキサンの表面張力が一般に低いので、
浸透しやすく、流れやすい。従って、ノズルから良好に
噴射される。また、無機顔料の保持性（分散性）がよく
、顔料の沈降が起きにくい。加えて、ポリシロキサンの
蒸気圧は低いので、蒸発しにくく、ノズルが詰まったり
することがない。

【００１２】一般にポリシロキサンの沸点は、常圧では
極めて高く、沸騰する前に分解する。ジメチルポリシロ
キサンでは４００℃以上で分解する。従って、灼熱鋼材
表面でもマーキングインクが弾けることがない。ポリシ
ロキサンが分解すると、有機基、例えばジメチルポリシ
ロキサンの場合はメチル基が遊離し燃焼するが、メチル
基の割合は４０重量％に過ぎないので、マーク形成を乱
すほどの燃焼ショックは起こらない。特に不燃性の無機
顔料が配合されていると、可燃成分の割合はマーキング
インクの３０重量％以下となる。

【００１３】ポリシロキサンが熱分解した後は、ＳｉＯ
２を主成分とする耐熱性結合剤となり、顔料を基材であ
る鋼材につなぎとめる。また、ポリシロキサンは着色し
にくいので、着色顔料を用いても色相の変化がない。

【００１４】本発明のマーキングインクは、鋼材のみな
らず、他の金属基材、例えばアルミニウム、銅などにも
使用できる。

【００１５】

【実施例】以下、実施例を示して本発明を具体的に説明
する。なお、「部」とあるのは、特記しない限り「重量
部」である。

【００１６】実施例１ 　　ジメチルポリシロキサン（東レ・ダウコーニング製
ＳＨ−２００。１０センチストーク）７０部および酸化
チタン（トーケム・プロダクツ製ＴＣＲ−１０）３０部
の混合物に、直径３ｍｍのセラミックビーズ１００部を
加え、ペイントシェイカーで約３０分シェイクして、酸
化チタンをジメチルポリシロキサンに均一に分散させ、
１００メッシュのステンレス網でセラミックビーズを分
離して、白着色マーキングインクを調製した。得られた
マーキングインクの粘度（ＢＬ型回転粘度計）は次の通
りであった： 回転数（ｒｐｍ）　　　　　　　　粘度（ｃｐｓ）　　
６０　　　　　　　　　　　　　　　　２７５３０　　
　　　　　　　　　　　　　　４５０１２　　　　　　
　　　　　　　　　　９００

【００１７】実施例２ 　　酸化チタン３０部の代わりに酸化チタン２０部およ
びフリット＃４０２１，１０部を用いた以外は実施例１
と同様にしてマーキングインクを調製した。

【００１８】比較例１〜３ 　　ジメチルポリシロキサンの代わりに水素化トリフェ
ニル（新日鉄化学製サームエス９００）（比較例１）、
流動パラフィン（三光化学工業製１２０−Ｓ）（比較例
２）またはヒマシ油（伊藤製油製）（比較例３）を用い
、酸化チタン３０部の代わりに酸化チタン２０部および
フリット＃４０２１，１０部を用いた以外は実施例１と
同様にしてマーキングインクを調製した。

【００１９】マーキングインクの性能評価試験　　実施
例１〜２および比較例１〜３で調製したマーキングイン
クそれぞれを用い、予め９００℃に加熱した鋼材片にマ
ークを付けた。結果は、以下の通りであった。　　実施
例１：着火したが、後に明確なマークが残った。 実施例２：着火したが、後に明確なマークが残った。 比較例１〜３：着火して激しく発煙し、後にマークが残
らなかった。 以上の結果から、比較例１〜３のマーキングインクは実
用性がないことが分かった。

【００２０】実施例３ 　　酸化チタンに代えて下記の着色顔料を用いる以外は
実施例１と同様にしてマーキングインクを調製し、ステ
ンレス板に塗布し、８００℃または１０００℃で３０分
間加熱した後、マーキングインクの色の状態を観察した
。 いずれの顔料でも色の変化はなく、着色による識別が可
能であった。

【００２１】 　　ラン　　顔料の種類　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　添加量（％）　
　色　　１．　　焼成顔料（ダイピロキサイド＃９１５
０）（注１）　　１４　　　　　　黄　　２．　　焼成
顔料（ダイピロキサイド＃９３１０）（注１）　　１４
　　　　　　緑　　３．　　焼成顔料（ダイピロキサイ
ド＃９５５０）（注１）　　１２　　　　　　黒　　４
．　　酸化鉄（バイフレックス１１０Ｍ）（注２）　　
　　　　　　１４　　　　　　赤　　注１：大日精化製
。注２：バイエル社製。

【００２２】実施例４ 　　マーキングインクの塗布安定性 　　ノズル径０．２ｍｍ、エアレス８０ｋｇ／ｃｍ２の
マーキング装置を用いて、以下のマーキングインクに付
いてノズルの目詰まりを評価した。

【００２３】 　　マーキングインク　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　１回目に噴出マーキング後　　水系熱間マー
キングインク　　　　　　　　　　　　３時間後にマー
キング不可　　油系熱間マーキングインク　　　　　　
　　　　　　８時間後にマーキング不可　　実施例１の
マーキングインク　　　　　　　　　　３箇月後にもマ
ーキング可能　　実施例３のラン２のマーキングインク
　　３箇月後にもマーキング可能

【００２４】実施例５ 　　マーキングインクの安定性 　　実施例４と同じマーキングインクそれぞれを試験管
に入れ、長時間静置後、マーキングインクの状態を観察
した。結果は以下の通りである。 水系熱間マーキングインク：約５分で沈降が生じ、沈降
物は容易に再分散できなかった。 油系熱間マーキングインク：約１０分後に沈降が生じ、
沈降物は容易に再分散できなかった。 実施例１のマーキングインク：約３箇月後、若干の沈降
が見られたが、柔らかく、容易に再分散できた。 実施例３のラン２のマーキングインク：約３箇月後、若
干の沈降が見られたが、柔らかく、容易に再分散できた
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　式： 【化１】 ［式中、ＲはＣ１〜Ｃ１０アルキル基、フェニル基、Ｃ
   ７〜Ｃ１０アラルキル基、−Ｒ１−ＮＨ２、−Ｒ１−Ｏ
   Ｈ、−Ｒ１−ＣＦ３、−Ｒ１−Ｐｈ、−ＰＯＡまたは−
   Ｒ１−ＰＯＡ（ここで、Ｒ１はＣ１〜Ｃ３アルキレン基
   、Ｐｈはフェニル基、ＰＯＡはポリオキシアルキレン基
   を示す。）、ｎは０〜３０００の数を表す。］で示され
   るポリシロキサンおよび該ポリシロキサン中に分散され
   た無機顔料を含んでなることを特徴とする熱間マーキン
   グインク。
2. 【請求項２】　　式中、Ｒがメチル基であり、ｎが１０
   〜３０００の数である請求項１記載の熱間マーキングイ
   ンク。