JPH07101139A - マーキング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 視認性に優れ、ニジミ等のない、耐熱性のあ
るマーキング膜を有するマーキング方法を提供する。 【構成】 耐熱性基材表面に、耐熱性塗料を塗布し、未
硬化着色塗膜を形成し、次いで該塗膜表面に、含金属染
料と耐熱性結合剤を主成分とし、前記塗料より比重及び
表面張力が小さく前記塗料とは異色のインキを、インキ
ジェット印刷法にて吐出し、マーキング膜を形成し、両
膜を同時に硬化させる、マーキング方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、耐熱性基材表面をインキジェッ
ト印刷法にてマーキングするマーキング方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、セラミックス、金属、ガラス等の
耐熱性基材が広く利用されてきており、該基材には、し
ばしばマーキングが施されている。ところでマーキング
方法としては、スクリーン印刷法、スプレー印刷法等が
広く採用されているが、精密なパターンのマーキングが
困難であるという問題点があり、そのため精密なパター
ンのマーキングが可能なインキジェット印刷法が注目さ
れるようになってきている。

【０００３】しかしながらインキジェット印刷法でマー
キングした際、インキジェットプリンターのノズルから
吐出するインキ液滴は微小であるため基材表面が吸液性
を有する場合や、基材表面とインキとが近似色である場
合、マーキング膜の視認性が悪いといった問題点があっ
た。さらにインキジェット印刷法において使用されるイ
ンキの構成成分である染料は通常有機染料が使われてい
るため、基材の「焼鈍し」、すなわち基材（成形物）の
内部ヒズミ除去や結晶組織の調整等を目的として通常約
４００℃以上の温度にて加熱し、徐冷させる操作が行な
われているが、その際、有機染料が分解し、マーキング
膜が消失、もしくは視認性が悪くなる問題点もあった。

【０００４】また前者の問題点を解消するために基材表
面に予めインキと異色の塗膜を施しておくことも考えら
れるが、その上にすぐにインキジェット印刷法にてマー
キングした場合、ニジミ等が生じやすく、その為塗膜を
乾燥させた後でないと印刷出来ず、その結果工程上複雑
になるといった問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、このよ
うな現状に鑑み、インキジェット印刷法の前記特徴を生
かしつつ、かつマーキング膜の視認性がよく、さらに基
材の「焼鈍し」工程で消失せず、また少ない工程でニジ
ミ等の生じないマーキング膜が得られるマーキング方法
を鋭意研究した結果、本発明に到ったものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、耐熱性
基材表面に、耐熱性塗料を塗布し、未硬化着色塗膜を形
成し、次いで該塗膜表面に、溶剤可溶性含金属染料及び
溶剤可溶性の耐熱性結合剤を主成分とし、前記塗料より
比重及び表面張力が小さく前記塗料とは異色のインキを
インキジェット印刷法にて吐出し、マーキング膜を形成
し、次いで得られたマーキング膜及び前記塗膜を同時に
硬化せしめる、マーキング方法に関するものである。

【０００７】以下本発明について詳述する。本発明にお
いて使用される耐熱性塗料としては、耐熱性基材の「焼
鈍し」の温度（通常４００℃以上）にて塗膜が損傷しな
い程度の耐熱性を有する着色塗料であれば、従来から公
知の塗料が特に制限なく適用出来、例えばアルカリ珪酸
塩、リン酸アルミニウム等を結合剤とする無機系塗料や
シリコーン樹脂、チタネート樹脂等を結合剤とする有機
系塗料が代表的なものとして挙げられる。但し、使用さ
れる耐熱性塗料は、マーキング膜の視認性をもたせるた
めに塗装するため、後述するインキと異色でなければな
らない。なお「異色」とは色相の違いだけでなく、同一
色相でも明度、彩度が違うことにより視認性が出ればそ
れも含まれることは勿論である。 また本発明において
使用されるインキは溶剤可溶性含金属染料及び溶剤可溶
性で、かつ「焼鈍し」の温度に耐えうる耐熱性のある結
合剤を主成分とするインキである。

【０００８】前記溶剤可溶性含金属染料としては、コバ
ルト、鉄、ニッケル、マンガン、アンチモン等の発色性
があり、２価以上の金属の有機金属キレート染料が好適
であり、具体的には Solvent Black 6, Solvent Blue
53, Solvent Brown 34,Solvent Yellow 89, Solvent
Violet 1, Solvent Red 9, Solvent Black 2等が代表
的なものとして挙げられるが、溶剤可溶性で、かつ「焼
鈍し」後も発色性を有する含金属染料であれば特に制限
なく使用出来る。

【０００９】前記結合剤としては、溶剤可溶性で、かつ
「焼鈍し」の温度にて分解もしくは劣化しない程度の耐
熱性を有する結合剤であれば従来から公知の結合剤が使
用出来る。具体的には、シリコーン樹脂等に代表される
樹脂類や分子中に燐原子を有し、重合開始剤存在下で、
加熱によりラジカル重合可能なオリゴマー類、例えば

【００１０】

【化１】

【００１１】で示されるオリゴマー〔市販品としては
「ホスファゼンコートＰＣ」（出光石油化学社製商品
名）等〕等が挙げられる。本発明において使用されるイ
ンキは、以上の染料、結合剤とこれらを溶解させる溶
剤、さらに必要に応じ硬化触媒、重合開始剤、改質樹
脂、通常の染料、電導度調整剤、界面活性剤等を配合し
たものからなる。

【００１２】なお、前記溶剤としては、メタノール、エ
タノール、イソプロパノール等のアルコール類、キシレ
ン、トルエン等の炭化水素類、アセトン、メチルエチル
ケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、エチレングリ
コールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエ
チルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル
等のカルビトール類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の脂肪
族エステルなどが代表的なものとして挙げられる。

【００１３】なお、本発明において使用するインキにお
いて含金属染料の配合量は、発色の視認性、インキの安
定性等からインキ中２〜６０重量％が好ましい。また結
合剤の配合量は１〜４０重量％が好ましい。また溶剤の
配合量は１０〜８０重量％が好ましい。またインキは、
当然インキジェット印刷に適応した性状が必要であり、
そのためインキの粘度は１〜１０CPS/２０℃、比抵抗は
２００〜３０００Ωcm、比重は0.８〜1.２、表面張力は
２０〜６０ダイン／cmに調整したものを使用すべきであ
る。さらに重要なことは、前記耐熱性塗料を塗布した
後、ただちに、すなわちウェットの状態でインキをイン
キジェット印刷した際ニジミ等が生じないようインキの
比重及び表面張力は、耐熱性塗料のそれらよりも小さい
ものを使用しなければならない。

【００１４】このような組成及び性状からなるインキは
各成分を混合攪拌後、ポアサイズ1.０μメンブランフィ
ルターにて濾過、精製することにより、インキジェット
印刷用インキとして供される。次に本発明のマーキング
方法について説明する。本発明で適用される基材として
は、セラミックス、金属、ガラス等の各種耐熱性を有す
る材料であれば特に制限なく利用出来、これら基材は必
要により表面処理、下地処理したものであってもよい。

【００１５】このような基材表面に、耐熱性塗料をスプ
レー塗装、ロール塗装、浸漬塗装、フローコーター塗
装、ハケ塗装等の手段により塗装する。なお、塗布量は
基材の使用目的などにより任意に出来るが、通常乾燥膜
厚が２０〜１００μm になる程度が適当である。このよ
うにして基材表面に着色塗膜を施した後、該塗膜が未硬
化の間、望ましくは数秒〜数分間以内にインキジェット
印刷法にて前記インキを吐出させマーキング膜を形成す
る。なお、インキジェット印刷法において使用されるプ
リンターとしては、従来から公知のプリンターが適用出
来、具体的には例えば荷電制御方式、インキオンディマ
ンド方式あるいはサーマルヘッドによりインキを吐出さ
せる方式等が代表的なものとして挙げられる。このよう
にして未硬化着色塗膜上にマーキング膜を形成させた
後、両塗膜を同時に常温もしくは焼付硬化せしめる。な
お、これら硬化工程は特別とらず、「焼鈍し」における
加温により硬化させてもよい。

【００１６】

【発明の効果】本発明のマーキング方法により、視認性
に優れたマーキング膜が得られ、また未硬化の着色塗膜
上にインキジェット印刷法によりマーキング膜を形成さ
せてもニジミ等が発生せず、それ故着色塗膜を硬化させ
る工程が省略出来、工程の短縮化が可能となった実用的
価値の高いマーキング方法といえる。

【００１７】

【実施例】以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。なお、実施例中「部」、「％」は重量基準で示
す。 実施例１ アルミニウム鋳物基材表面に、シリコーン樹脂系白色塗
料〔「パイロジンＦＸ５１８」（大島工業社製商品
名）、表面張力３4.５ダイン／cm、比重1.３９〕を乾燥
膜厚３０μm になるようスプレー塗装し、次いでただち
に下記組成からなる、ポアサイズ1.０μメンブランフィ
ルターにて濾過、精製した黄色インキ（表面張力２9.５
ダイン／cm、比重0.９６）をインキジェットプリンター
にて吐出させ、印字した。次いでただちに、マーキング
した基材を５２０℃に加温した炉に入れ、「焼鈍し」し
た。

【００１８】 インキ組成 シリコーン樹脂 注１） １０ 部 メチルエチルケトン ５０ 部 エチルアルコール １０ 部 C. I. Solvent Yellow 89 ３０ 部 （含コバルトキレート染料） 注１）「ペルガンＤ」（ダウコーニング社製商品名） 粘度１５０ＣＰＳ（２５℃）、不揮発分４２％ 比較例１ 実施例１においてインキの染料として C. I. Solvent Y
ellow 89の代りに金属を含まない染料 C. I. Solvent
Black 3 を使用する以外は同様にしてシリコン樹脂系白
色塗料を塗装し、次いでインキジェット印刷法によりマ
ーキングし、基材を「焼鈍し」した。

【００１９】比較例２ 実施例１において下記シリコーン樹脂系白金塗料（表面
張力28.2ダイン／cm、比重1.００）を使用する以外は同
様にしてシリコーン樹脂系白色塗料を塗装し、次いでイ
ンキジェット印刷法によりマーキングし、基材を「焼鈍
し」した。 塗 料 組 成 シリコーン樹脂 注１） １０ 部 キ シ レ ン ５５ 部 ト ル エ ン ５ 部 メチルエチルケトン １８ 部 酸 化 チ タ ン １０ 部 添 加 剤 ２ 部 実施例２ 実施例１において下記白色塗料（表面張力３8.９ダイン
／cm、比重1.４６）及び黒色インキ（表面張力２8.７c
m、比重0.９７）を使用する以外は同様にして白色塗料
を塗装し、次いでインキジェット印刷法によりマーキン
グし、基材を「焼鈍し」した。

【００２０】 塗 料 組 成 珪酸ナトリウム ４５ 部 コロイダルシリカ ５ 部 亜 鉛 華 １０ 部 水 ４０ 部 インキ 組 成 アクリル変性シリコーン樹脂 注２） １５ 部 エチルアルコール ６０ 部 エチルアルコール ５ 部 C. I. Solvent Black 2 ２０ 部 （含鉄キレート染料） 注２）「ＲＸ−９１５」（日本カーバイト工業製商品名） 粘度５０００ＣＰＳ（２５℃）、不揮発分６０％ 比較例３ 実施例１において、白色塗料を塗装しないで直接アルミ
ニウム鋳物基材表面にインキジェット印刷法によりマー
キングする以外は同様にして基材を「焼鈍し」した。

【００２１】実施例１〜２及び比較例１〜３より得られ
た「焼鈍し」したマーキング基材につき、マーキング膜
の視認性（目視判定）、印字のニジミ性（目視判定）及
びマーキング膜の付着性（セロハンテープ剥離試験）を
調べた結果第１表の通りであった。 ────────────────────── 第１表 実 施 例 比 較 例 ────────────────────── １ ２ １ ２ ３ ──────────────────────────────── 視 認 性 良 好 良 好 不良 良好 不良 ──────────────────────────────── ニ ジ ミ 性 無 無 無 有 無 ──────────────────────────────── 付 着 性 剥離せず 剥離せず ─ ─ ─ ──────────────────────────────── 第１表より明らかであるように、本発明の方法により得
られたマーキング膜は視認性があり、またニジミもな
く、さらに付着性もあった。一方インキとして含金属染
料以外の有機染料を使用した比較例１は、「焼鈍し」す
る以前は視認性良好であったが「焼鈍し」後は視認性が
全くなかった。

【００２２】またインキよりも表面張力の小さい塗料を
使用した比較例２は、マーキング膜を施していることは
判明出来るが、ニジミが生じ商品価値のないものであっ
た。また基材に直接マーキング膜を施した比較例３は、
マーキング膜の視認性が悪く、商品価値のないものであ
った。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱性基材表面に、耐熱性塗料を塗布
   し、未硬化着色塗膜を形成し、次いで該塗膜表面に、溶
   剤可溶性含金属染料及び溶剤可溶性の耐熱性結合剤を主
   成分とし、前記塗料より比重及び表面張力が小さく前記
   塗料とは異色のインキをインキジェット印刷法にて吐出
   し、マーキング膜を形成し、次いで得られたマーキング
   膜及び前記塗膜を同時に硬化せしめることを特徴とする
   マーキング方法。