JP2700930B2

JP2700930B2 - 焼成用パターンシート

Info

Publication number: JP2700930B2
Application number: JP1263582A
Authority: JP
Inventors: 孝志富永; 孝文櫻本
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1989-10-09
Filing date: 1989-10-09
Publication date: 1998-01-21
Anticipated expiration: 2013-01-21
Also published as: JPH03125182A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ガラス粉末含有の粘接着剤層を有して被着
体に対する焼成固着性に優れる焼成用パターンシートに
関する。

従来の技術多品種少量生産へと生産体制が変遷するなか、金属や
ガラスないし焼成セラミックなどからなる製品、あるい
は半製品や部品等の管理に用いる、耐久性、耐熱性、耐
薬品性に優れるラベルが要求されている。

従来、耐熱性等に優れる管理ラベルとして焼成セラミ
ックや金属、ほうろう体などからなる基板タイプのもの
が知られていた。

しかしながら、ビス止め等の固着手間による簡便固着
性欠如の問題、剛性による曲面固着性欠如の問題、現場
等でのパターン付与の困難性による管理ラベルの臨機形
成性欠如の問題、多品種少量生産体制下での個々の部品
等の管理に必要な多種多用なラベルの形成性欠如の問題
などがあった。

発明が解決しようとする課題前記問題点に鑑みてガラス粉末含有シートにガラス粉
末含有インクのパターンをスクリーン印刷方式で付与す
るようにした焼成用パターンシートが提案されている。
これは焼成下に付与パターンを融合しつつ被着体に固着
するようにしたもので、柔軟性、臨機なラベル形成性を
有し、その焼成体は耐擦過性、耐熱性、耐薬品性に優れ
る。

しかしながら、多品種少量の生産体制下では予め準備
すべきスクリーンが膨大の量となり、その準備に多時
間、多労力を要する問題点があった。また仮に当該焼成
用パターンシートに粘接着剤層を設けて簡便に仮着でき
るようにしたとしても、その焼成体の被着体に対する焼
成固着性に乏しい問題点があった。殊に、非ガラス系セ
ラック粉末からなるセラミックシートの場合には著しく
焼成固着性に劣る問題点があった。さらに形成される焼
成パターンが滲みなどで鮮明性に乏しい問題点があっ
た。

課題を解決するための手段本発明者らはガラス粉末含有の粘接着剤層を有する焼
成用パターンシートとして焼成固着性を向上させ、前記
の課題を克服したものである。

すなわち本発明は、粒径が0.1〜100μｍのセラミック
粉末を樹脂バインダで保形してなる非不識布状のセラミ
ックシートの片面に、ガラス粉末含有の粘接着剤層を有
し、他面に金属酸化物含有の耐熱性インクからなるパタ
ーンを有することを特徴とする焼成用パターンシートを
提供するものである。

作用上記の焼成用パターンシートは、柔軟で曲面密着性を
有し、熱転写プリンタ等の適宜な印刷方式などによりパ
ターンを臨機に付与することができると共に、粘接着剤
層により被着体に簡便な仮着することができる。一方、
焼成により焼成用パターンシートがそれに付与したパタ
ーンを温存しつつ焼成体化して被着体に固着し、耐熱
性、耐擦過性、耐薬品性に優れる焼成パターンを形成す
る。その際、粘接着剤層に含有させたガラス粉末が溶融
して接着剤として機能し、かつセラミックシート中にも
拡散して焼成パターンを被着体に強固に密着させる。

発明の構成要素の例示本発明において用いるセラミックシートは、セラミッ
ク粉末を樹脂バインダで非不織布状に保形したものであ
る。

セラミック粉末としては、アルミナ、ジルコニア、チ
タニア、シリカ、カルシア、マグネシアなどが単独系や
混合系等として一般に用いられる。セラミック粉末の粒
径は0.1〜100μｍ、就中0.5〜20μｍが適当である。

樹脂バインダとしては、焼成時に熱分解して消失する
ものが用いられ、その種類につき特に限定はない。一般
には、炭化水素系樹脂、ビニル系ないしスチレン系樹
脂、アセタール系樹脂、ブチラール系樹脂、アクリル系
樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、繊維素系
樹脂などが用いられる。樹脂バインダの使用量は、併用
のセラミック粉末の比重や粒度などにより適宜に決定し
てよい。一般にはセラミック粉末100重量部あたり５〜1
00重量部、就中15〜50重量部が用いられる。

セラミックシートの形成は例えば、溶剤等を用いて形
成成分をボールミル等で混合し、混合液を適宜な方式で
セパレータ等の支持基材上に展開して乾燥させる方法な
どにより行うことができる。展開方式は、ドクターブレ
ード法が層厚の制御精度などの点より好ましい。消泡剤
を併用するなどして展開層中に気泡が残らないよう充分
に脱泡処理することが好ましい。セラミックシートの形
成に際しては、必要に応じ可塑剤、分散剤などの適宜な
添加剤を配合してよい。セラミックシートの厚さは、使
用目的に応じ適宜に決定してよい。一般には10μｍ〜5m
mとされる。

本発明の焼成用パターンシートは、セラミックシート
の片面にガラス粉末含有の粘接着剤層を有し、他面に金
属酸化物含有の耐熱性インクからなるパターンを有する
ものである。

粘接着剤層の形成に用いる粘接着剤は、被着体に仮着
できる接着力を用し、焼成温度以下で熱分解するなどし
て焼失するものである。焼成処理、ひいては良好な焼成
パターンの形成性の点より好ましく用いうる粘接着剤
は、その樹脂成分がセラミックシートの樹脂バインダよ
りも高い熱分解温度を有するものであり、一般にはゴム
系粘着剤、アクリル系粘着剤、ビニルアルキルエーテル
系粘着剤などが用いられる。就中、天然ゴムないし同系
の合成ゴム、ブチルゴム、ポリイソプレンゴム、スチレ
ン・ブタジエンゴム、スチレン・イソプレン・スチレン
ブロック共重合体ゴム、スチレン・ブタジエン・スチレ
ンブロック共重合体ゴムの如きポリマの単独物からなる
ゴム系粘着剤、あるいはかかるポリマ100重量部に、石
油系樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、キシレン系
樹脂、クマロンインデン系樹脂の如き粘着付与樹脂を10
〜300重量部、その他軟化剤、老化防止剤等の配合剤を
添加してなるゴム系粘着剤、アクリル酸ないしメタクリ
ル酸のアルキルエステルのポリマを主体とするアクリル
系粘着剤などが用いられる。

粘接着剤層に含有させるガラス粉末については特に限
定はない。PbO・B₂O₃・SiO₂系、Na₂O・B₂O₃・SiO₂系、B
aO・CaO・SiO₂系、Na₂O・Al₂O₃・P₂O₅系のガラス粉末な
どいずれの公知物も用いることができ、被着体の材質や
焼成条件等に応じた軟化温度や膨脹率等となるよう１種
又は２種以上が適宜に用いられる。ガラス粉末の粒径は
0.1〜50μｍ、就中0.5〜10μｍが適当である。粘接着剤
とセラミック粉末の混合は例えば、有機溶剤等を用いて
ボールミル等の混合機によりそれらを混合する方式など
により行うことができる。

粘接着剤層のセラミックシートへの付設は、例えばセ
ラミックシートの上に前記の混合液を塗設する方法や、
セパレータ上に設けた粘接着剤層をセラミックシート上
に移着する方法などにより行うことができる。粘接着剤
層の厚さは使用目的に応じ適宜に決定してよい。一般に
は、１〜200μｍとされる。なお、粘接着剤層の露出面
にはセパレータを貼着するなどして取り扱い性を良くし
ておくことが望ましい。

セラミックシートの粘接着剤層を有しない面に付与す
るパターンは、耐熱性インクで形成する。その耐熱性イ
ンクは例えば、金属酸化物の粉末と熱溶融性バインダの
１種又は２種以上を溶媒を用いるなどして適宜に混合す
ることにより調製することができる。

金属酸化物は、形成される焼成パターンの耐擦過性や
鮮明性などの点より好ましく用いられ、その例としては
コバルト、クロム、鉄、銅、マンガン、アルミニウム、
チタンなどの金属の少なくとも１種を含むものなどがあ
げられる。粉末の粒径は0.1〜50μｍ、就中0.2〜５μｍ
が適当である。

熱定着性の付与のために用いる熱溶融性バインダの例
としては、ワックスやポリマなどがあげられる。好まし
く用いうるワックスとしては、例えばパラフィンワック
ス、マイクロワックス、ポリエチレンワックスの如きパ
ラフィン系ワックス類、蜜ろう、カルナバワックス、木
ろうの如き天然ワックス類、ヘキストワックスの如きエ
ステル系ワックス類、ステアリルアルコール、パルミチ
ルアルコールの如き高級アルコール系ワックス類、ステ
アロアミド、オレオアミド、パルミチロアミドの如き高
級アミド系ワックス類、ブチルステアレート、エチルパ
ルミテート、ミリスチルステアレートの如きエステル系
ワックス類などがあげられる。ポリマとしては親水性ポ
リマ、疎水性ポリマのいずれも用いることができ、ワッ
クスと併用してもよい。好ましく用いうるポリマは、環
球法に基づく軟化点が40〜200℃のものである。前記の
親水性ポリマの例としては、ゼラチン、その誘導体、セ
ルロース誘導体、カゼイン等の蛋白質やデンプン等の多
糖類の如き天然物ないしその誘導体、ポリビニルアルコ
ール、ポリビニルピロリドン、アクリルアミド重合体の
如き水溶性ポリマ、ビニル系ラテックス、ウレタン系ラ
テックスの如きポリマーラテックスなどがあげられる。
好ましく用いうる疎水性ポリマの例としては、ポリビニ
ルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリアミド、エチルセルロース、セル
ロースアセテート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル・酢酸
ビニルコポリマ、エチレン・酢酸ビニルコポリマ、塩化
ビニル・酢酸ビニル・マレイン酸ターポリマ、エステル
ガムの如きロジン誘導体などがあげられる。

耐熱性インクにおける金属酸化物の粉末、ワックス、
ポリマの組成比は適宜に決定してよい。一般には金属酸
化物の粉末100重量部あたり、熱溶融性バインダ３〜100
0重量部、就中ワックス３〜500重量部、ポリマ０〜500
重量部が用いられる。なお耐熱性インクには柔軟剤等の
適宜な添加剤を加えてもよい。柔軟剤としては通常、ひ
まし油、アマニ油、オリーブ油の如き植物油、鯨油の如
き動物油、その他鉱油などが用いられる。

設けるパターンは、印字パターン、転写パターン、絵
柄パターン、バーコードパターンなど任意である。また
パターンの形成方式も任意である。手書き方式、スクリ
ーン印刷方式等のパターン形成マスクを介しての直接塗
布方式、転写紙に設けたパターンを転写する方式、プリ
ンタによる形成方式など、適宜な方式を適用してよい。
プリンタによるパターン形成方法は、適宜なパターンを
能率的に、かつ精度よく形成できる利点がある。

なお本発明によるセラミックシートは、セラミック粉
末の保形による非不織布状物からなることより、セラミ
ックシートの露出面に直接良好なパターンを付与するこ
とができる。

XYプロッタ、ワイヤードット型や熱転写型ないしイン
パクト型などの適宜なプリンタを用いてパターンを形成
するためのインクシートは、耐熱性インクを支持基材に
塗布するなり、含浸させるなどして保持させることによ
り形成することができる。支持基材としては例えば、普
通紙、コンデンサー紙、ラミネート紙、コート紙の如き
紙類、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、
ポリスチレン、ポリイミドの如き樹脂からなるフィルム
ないし紙・フィルム複合体、アルミニウム箔の如き金属
シート、ナイロン、ポリエステル等の繊維からなる布な
どを用いうる。熱転写プリンタに適用するためのインク
シートにあっては、耐熱性、寸法安定性、表面平滑性に
優れる支持基材を用いることが望ましい。サーマルヘッ
ド等の熱源の加熱温度で軟質化ないし可塑化せず、支持
体としての強靭性を保持する耐熱性ないし寸法安定性を
有し、耐熱性インクを転写を阻害しない表面平滑性を有
する支持基材が好ましく用いうる。表面平滑度として
は、転写率や画像の再現制度の点より、JIS P 8119に基
づくベック試験機による平滑度が100秒以上、就中300秒
以上のものが好ましい。支持基材の厚さは通常、熱伝導
性の点より約100μｍ以下、就中２〜50μｍが適当であ
る。

耐熱性インクを支持基材に保持させる方式としては例
えば、耐熱性インクを適宜な溶媒に溶解ないし分散させ
た液を支持基材に塗布する方式などがあげられる。その
際、溶媒としては例えばトルエン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ソル
ベントナフサ、ヘキサン、ヘプタンなど適宜なものを用
いてよい。塗布は、リバースロールコータ、押出コー
タ、グラビアコータ、ワイヤバーなど適宜な塗布機を用
いて行ってよい。耐熱性インクを塗布層として支持基材
に設ける場合、その厚さは100μｍ以下、就中５〜50μ
ｍが適当である。なお、耐熱性インクの塗布層を設けな
い支持基材面は任意に構成してよく、適宜に利用してよ
い。

インクシートは、必要に応じ適当な幅に裁断してリボ
ン形態とし、これをケースに収容してインクリボンカー
トリッジなどとして各種のプリンタに適用される。熱転
写式のインクシートとプリンタを介してセラミックシー
トの上にパターンを形成しつつ、熱溶融性バインダの溶
融下にパターンを仮定着させて焼成用パターンシートを
得る方法は、製造効率や焼成パターン形成時におけるシ
ートの取り扱い性などに優れて好ましい。

焼成パターンの形成は、焼成用パターンシートをその
粘接着剤層を介して被着体に加圧積層するなどして仮着
し、形成された仮着体を焼成処理することにより行うこ
とができる。なお焼成用パターンシートの耐熱性被着体
への仮着にはロボットによる自動接着方式などを採用す
るこもできる。焼成条件は、セラミックシートにおける
セラミック粉末、粘接着剤層におけるガラス粉末、耐熱
性インクにおける金属酸化物、被着体などに応じ適宜な
加熱温度で行ってよい。

前記した焼成パターン形成方法は、耐熱レンガやその
他の焼成セラミック、ないし未焼成のセラミック成形
体、焼成台、金属などからなる耐熱性の被着体へのバー
コード等からなる識別ラベルの付与などに好ましく適用
することができる。

発明の効果本発明の焼成用パターンシートは、非不織布状のセラ
ミックシートと粘接着剤層と金属酸化物系パターンの組
合せからなるので、セラミックシートの露出面に熱転写
ブリンタ等を介して直接良好なパターンを付与できて、
任意なパターンの容易かつ臨機な形成性を有し、曲面に
対しても容易に適用することができる。またガラス粉末
含有の粘接着剤層に基づいて簡便仮着性と共に、被着体
への焼成固着力に優れ、耐擦過性、耐熱性、耐薬品性に
優れる焼成パターンを形成する。

実施例実施例１平均粒径１μｍのアルミナ粉末30部（重量部、以下同
じ）、平均粒径0.8μｍのチタニア粉末50部、ポリイソ
ブチルメタクリレート17部、ジブチルフタレート２部及
びステアリン酸１部を、トルエン45部を用いてボートミ
ルで均一に混合して得た混合液をドクターブレード法で
セパレート上に展開し、乾燥させて厚さ60μｍのセラミ
ックシートを形成した。

一方、前記に準じて平均粒径３μｍのホウ珪酸鉛ガラ
ス系粉末50部とアクリル系粘着剤50部の混合物からなる
厚さ20μｍのシートを形成し、その粘着力を利用して前
記のセラミックシートと積層し、粘接着剤層を形成し
た。

次にCuCr₂O₆50部、パラフィンワックス45部及びエチ
レン・酢酸ビニル５部をボールミルでトルエン中に均一
に分散させて調製した耐熱性インクを、厚さ６μｍのポ
リエステルフィルムに塗布し、乾燥させて厚さ８μｍの
塗布層を有するインクシートを作製し、そのインクシー
トと通常の熱転写プリンタを用いて前記セラミックシー
トの露出面にバーゴードパターンを付与し、焼成用パタ
ーンシートを形成した。

ついで、前記の焼成用パターンシートよりセパレータ
を剥がしてその粘接着剤層を介し、ステンレス箔（厚さ
200μｍ、Al含量５重量％、Cr含量20重量％）に加圧積
層して仮着し、600℃で30分間焼成（空気中）した。焼
成により耐熱性インク中、セラミックシート中及び粘接
着剤層中の有機成分は焼失した。

前記により、ガラス粉末の溶融に基づいてステンレス
箔に強固に密着した焼成パターンを得た。また焼成パタ
ーンは、そのバーコードパターンが非常に鮮明であり、
耐擦過性、耐熱性、耐薬品性にも優れていた。

さらに前記の焼成用パターンシートは柔軟で、被着体
の三次元曲面部分に対しても容易に仮着することがで
き、焼成後の密着性にも優れていた。

実施例２実施例１に準じて転写紙の上に耐熱性インクからなる
バーコードパターンを印刷し、パターンシートを得た。

次に、実施例１と同じセラミックシートの露出面に前
記のパターンシートにおけるバーコードパターンを熱ロ
ールを介し転写して焼成用パターンシートとし、これを
実施例１に準じ焼成した。

前記により、ステンレス箔に強固に密着し、耐擦過
性、耐熱性、耐薬品性に優れる焼成パターンを得た。ま
たそのバーコードパターンは非常に鮮明であった。

比較例１粘接着剤層をホウ珪酸鉛ガラス系粉末を含有しないア
クリル系粘着剤で形成したほかは実施例１に準じて焼成
用パターンシートを得、焼成パターンを得た。

しかし、その焼成パターンは密着不良で、容易にステ
ンレス箔と剥離できた。

比較例２ CuCr₂O₆に代えてガラス粉末と黒色顔料を用いた耐熱
性インクを用いたほかは実施例１に準じて焼成用パター
ンシートを得、焼成パターンを得た。

しかし、その焼成パターンにおけるバーコードパター
ンに、滲みによるパターンの融合部分が認められた。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】粒径が0.1〜100μｍのセラミック粉末を樹
脂バインダで保形してなる非不織布状のセラミックシー
トの片面に、ガラス粉末含有の粘接着剤層を有し、他面
に金属酸化物含有の耐熱性インクからなるパターンを有
することを特徴とする焼成用パターンシート。