JPH02131931A - Ceramic label - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、セラミックラベルに関し、更に詳細には、窯
業、金悄工業、電子材料等の産業分野において、高温条
件下で用いられる表示ラベルとして利用されるセラミッ
クラベルに関するものである。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a ceramic label, and more specifically, as a display label used under high temperature conditions in industrial fields such as ceramics, Kintetsu industry, and electronic materials. This relates to the ceramic labels used.
（従来の技術）
従来のラベルは、紙やフィルムを基材として、ゴム系、
アクリル系等の粘着剤層を設けたもので、耐熱温度が約
２００℃未満と耐熱性に乏しいものであった。特に、耐
熱用ラベルとして、ポリアミドフィルムやポリイミドフ
ィルムにシリコーン粘着剤を塗布したものがあるが、こ
のラベルでも耐熱温度が２００℃〜３００℃であり、４
００℃〜千数百℃の耐熱性が望まれる窯業、金、嘱工業
、電子材料等の産業分野の要求には答えられないもので
あった。(Conventional technology) Conventional labels use paper or film as the base material, rubber-based,
It was provided with an adhesive layer made of acrylic or the like, and had poor heat resistance, with a heat resistance temperature of less than about 200°C. In particular, there are heat-resistant labels that are made of polyamide film or polyimide film coated with a silicone adhesive, but even these labels have a heat-resistant temperature of 200°C to 300°C.
This could not meet the demands of industrial fields such as ceramics, metallurgical industries, electronic materials, etc., where heat resistance of 00°C to several 1,000°C is desired.
また、セラミック基村上に印字を施し、焼結したセラミ
ックラベルがあるが、ラベル自体が焼結して硬化してい
るので、被着体に貼付することができず、また、作業現
場でリアルタイムに印字を施すことができないという問
題点がある。In addition, there are ceramic labels that are printed on a ceramic base and sintered, but since the label itself is sintered and hardened, it cannot be attached to an adherend, and it cannot be applied in real time at the work site. There is a problem that printing cannot be performed.
更に、生セラミック基材を用いて、ラベル貼付作業現場
で、バーコード等の表示体を印刷・印字できるラベルも
あるが、基材強度が弱く、被着体に手貼りおよびラベリ
ングマシン等による機械貼りが困難であるばかりでなく
、生セラミック単層自体の密着性によって、被着体に貼
付されているため、焼結すると、被着体とラベルの収縮
率の違いにより、ラベルにクラックが生じて、ラベルが
脱落したり、表示体が判明できないという問題点があっ
た。Furthermore, there are some labels that use raw ceramic substrates and can be printed with indicators such as barcodes at the labeling work site, but the strength of the substrate is weak and it is difficult to apply them manually to the adherend or by machines such as labeling machines. Not only is it difficult to apply, but the raw ceramic single layer itself is attached to the adherend due to its adhesion, so when sintered, the label may crack due to the difference in shrinkage rate between the adherend and the label. However, there were problems in that the label would fall off and the display body could not be identified.
（発明の目的）
本発明は、上記従来のラベルの問題点を解決するもので
あり、ガラス、セラミック、金属等の被着体に、常温下
で、一般ラベルと同様に、印刷・印字を施しながら手貼
り、機械貼りが可能であり、高温時、更に焼結、冷却後
もクラックが生ずることなく被着体に強固に接着されて
おり、印刷・印字された表示体も変形することなく、正
確に読み取ることができるセラミックラベルを提供する
ことを目的とするものである。(Purpose of the Invention) The present invention solves the above-mentioned problems of conventional labels, and prints and prints on adherends such as glass, ceramics, metals, etc. at room temperature in the same way as general labels. However, it can be attached by hand or by machine, and it is firmly adhered to the adherend without cracking even at high temperatures, even after sintering and cooling, and the printed display does not deform. The purpose is to provide a ceramic label that can be read accurately.
（発明の構成）
本発明によるセラミックラベルは、セラミック繊維をバ
インダで結合してなるペーパー状材料（以下、セラミッ
クペーパーと称する）の一方の面を表示面とし、他方の
面に酸化物ソルダー粒子が混合された粘着剤層が施され
ていることを特徴とするものである。(Structure of the Invention) The ceramic label according to the present invention has one surface of a paper-like material (hereinafter referred to as ceramic paper) formed by bonding ceramic fibers with a binder as a display surface, and oxide solder particles on the other surface. It is characterized by being coated with a mixed adhesive layer.
なお、上記表示面上には、有機高分子バインダに焼結性
および溶融性の少なくとも一方の性質を有する無機充填
剤を添加してなるコーティング層が施されていることが
望ましい。このラベル上に施される表示層は、色成分と
して無機顔料を用いて施されるのが望ましい。Note that it is desirable that a coating layer formed by adding an inorganic filler having at least one of sinterability and meltability to an organic polymer binder is provided on the display surface. The display layer applied on this label is preferably applied using an inorganic pigment as a color component.
（作用》
本発明によるセラミックラベルは、セラミックペーパー
の片面に形成された粘着剤層により、常温下で、被着体
に容易に貼付することができる。(Function) The ceramic label according to the present invention can be easily attached to an adherend at room temperature using the adhesive layer formed on one side of the ceramic paper.
セラミックペーパーは、セラミック繊維をバインダで結
合したものであるため、不織布状をなすものであり、従
って、予めある一定の空隙を有しているので、高温時、
更に焼結、冷却時において、被着体の収縮に追従できる
。従って、クラツクが発生するようなことがない。Ceramic paper is made by bonding ceramic fibers with a binder, so it is in the form of a non-woven fabric.Therefore, it has a certain amount of voids in advance, so at high temperatures,
Furthermore, it can follow the shrinkage of the adherend during sintering and cooling. Therefore, no cracks occur.
また、焼結によって、粘着剤層中の粘着成分も、ガス化
し、燃焼し消失するが、酸化物ソルダー粒子が、溶融、
焼結して、被着体およびセラミックペーパーに強固に接
着する結果、ラベルが被着体に強固に接着される。Additionally, due to sintering, the adhesive component in the adhesive layer also gasifies, burns, and disappears, but the oxide solder particles melt and disappear.
As a result of sintering and strongly adhering to the adherend and ceramic paper, the label is firmly adhered to the adherend.
（実施例）
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施例によるセ
ラミックラベルについて説明する。(Example) Ceramic labels according to examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第１図は、本発明の実施例によるセラミックラベルの断
面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a ceramic label according to an embodiment of the present invention.
この第１図において符号１はラベルの基材としてのセラ
ミソクペーパーを示し、このセラミックベーバー１は、
焼結可能または４００℃以上の高温においても形状保持
性を持ち、しかも一定の割合で空隙を有するものであり
、厚さ５０〜３０００μｍ、好ましくは１００〜１００
０μｍのものが用いられる。このセラミックペーパー１
を構成するセラミック繊維としては、例えば、アルミナ
・ソリ力繊維の短繊維等を用いることができる。In this FIG. 1, reference numeral 1 indicates ceramic paper as the base material of the label, and this ceramic paper 1 is as follows:
It can be sintered or has shape retention even at high temperatures of 400°C or higher, has a certain proportion of voids, and has a thickness of 50 to 3000 μm, preferably 100 to 100 μm.
0 μm is used. This ceramic paper 1
For example, short fibers of alumina warp fibers can be used as the ceramic fibers constituting the fibers.
上記セラミックペーパー１の表面上には、コーティング
層２が形成される。このコーティング層２は、セラミッ
クペーパー１の表面が粗いので、直接には印刷・印字が
し難いので、セラミックペーパーの表面を表示面として
平滑なものとするためのものである。このコーティング
層２は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
、アルキド樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リエチレン樹脂等の高分子のバインダの中に、ガラス、
セラミックまたは金属酸化物等の焼結または溶融する無
機充填剤３を混合したものである。A coating layer 2 is formed on the surface of the ceramic paper 1. This coating layer 2 is intended to make the surface of the ceramic paper smooth as a display surface, since the surface of the ceramic paper 1 is rough and it is difficult to print directly. This coating layer 2 consists of glass, glass, etc.
It is a mixture of sintered or melted inorganic filler 3 such as ceramic or metal oxide.
高分子バインダ１００重量部に対し、無機充填剤３は、
５〜１００重量部の比率で混合する。For 100 parts by weight of the polymer binder, the inorganic filler 3 was
Mix at a ratio of 5 to 100 parts by weight.
このコーティング層２上には、印刷・印字による表示層
４が形成される。このため、該コーティング層２は、セ
ラミソクペーパー１上に厚さ１０〜５００μｍに塗布成
形された後、熱プレス等によりその表面が平滑面に仕上
げられていることが好ましい。なお、このコーティング
層２に、顔料を添加して着色してもよい。On this coating layer 2, a display layer 4 is formed by printing. For this reason, it is preferable that the coating layer 2 is coated onto the ceramic paper 1 to a thickness of 10 to 500 μm and then finished to have a smooth surface by hot pressing or the like. Note that this coating layer 2 may be colored by adding a pigment.
上記表示層４は、無機顔料を主成分とするインクからな
る。この無機顔料は、高温においても燃焼したり、ガス
化したりすることがなく、上記コーティング層２が溶融
または焼結する際に、表示Ｎ４が該コーティング層２と
一体化し、高温の状態においても、さらに冷却された後
にも、その表示機能が損なわれないものである。The display layer 4 is made of ink containing an inorganic pigment as a main component. This inorganic pigment does not burn or gasify even at high temperatures, and when the coating layer 2 is melted or sintered, the display N4 is integrated with the coating layer 2, and even at high temperatures, The display function is not impaired even after further cooling.
一方、セラミックペーパーｌの裏面上には、ガラス、セ
ラミック、金属等で形成された被着体に、常温において
、ラベルをｖＭすることのできる粘着剤層５が形成され
ている。この粘着剤層５は、常温において接着剤として
作用することのできる粘着性を有し、金属イオンと反応
する水酸基、カルボキシル基、エポキシ基等の官能基を
含まない粘着剤中に、ＰｂＯ，ＺｎＯ，Ｂ２ ０３等を
多く含む、融点が３００℃程度のものや、ＡＩ！２０３
．ＣａＯ．Ｍｇ○，ＺｒＯｚ．Ｙ２０ｓ．ＴｈＯ２．Ｓ
ｉ ３ ０４ ， Ｓ ｉ Ｃ， Ａ／Ｎ等を主成
分とする融点が千数百℃〜２０００℃を越えるもの等の
物質を含む酸化物ソルダーと称される無機粒子６を含有
してなるものである。粘着剤として、上記したように、
金属イオンと反応する官能基を有するものを用いないの
は、上記酸化物ソルダーが、この官能基と反応して、Ｖ
着力低下等を引き起こすからである。On the other hand, on the back surface of the ceramic paper 1, an adhesive layer 5 is formed that allows a label to be vMed at room temperature on an adherend made of glass, ceramic, metal, or the like. This adhesive layer 5 has adhesiveness that can act as an adhesive at room temperature, and contains PbO, ZnO, etc. in the adhesive that does not contain functional groups such as hydroxyl groups, carboxyl groups, and epoxy groups that react with metal ions. , B203, etc., with a melting point of around 300℃, and AI! 203
．． CaO. Mg○, ZrOz. Y20s. ThO2. S
A product containing inorganic particles 6 called oxide solder containing a substance whose main component is i304, SiC, A/N, etc. and whose melting point exceeds 1,000-1000°C to 2000°C. It is. As an adhesive, as mentioned above,
The reason for not using a solder having a functional group that reacts with metal ions is that the oxide solder reacts with this functional group and V
This is because it causes a decrease in adhesion strength.
酸化物ソルダーである無機粒子６は、平均粒径１〜３０
μｍのものが用いられ、平均粒径５μｍ程度のものが好
ましい。この無機粒子６の添加量は、粘着剤１００重量
部に対して、５〜５０Ｍ量部とする。このように酸化物
ソルダーである無機粒子６を添加した粘着剤を、セラミ
ソクペーパー１の裏面上に１０〜５０μｍの厚さで塗布
して、粘着剤層５を形成する。The inorganic particles 6, which are oxide solders, have an average particle size of 1 to 30
Particles with an average particle diameter of about 5 μm are used. The amount of the inorganic particles 6 added is 5 to 50 M parts per 100 parts by weight of the adhesive. The adhesive to which the inorganic particles 6, which are oxide solders, have been added is applied to the back surface of the ceramic paper 1 to a thickness of 10 to 50 μm to form the adhesive layer 5.
なお、図において、符号７は、ラベル貼付前に粘着剤層
５を保護するために、仮着してなる剥離剤層８を有する
剥離紙である。In the figure, reference numeral 7 denotes a release paper having a release agent layer 8 temporarily attached to protect the adhesive layer 5 before pasting the label.
以上説明したセラミックラベルは、剥離紙７が剥がされ
た状態で、１ｇ２図に示したように被着体已に粘着剤層
５の作用により接着され、この状態で、炉内で高温処理
される。With the release paper 7 removed, the ceramic label described above is adhered to the adherend by the action of the adhesive layer 5 as shown in Figure 1g2, and in this state is subjected to high temperature treatment in a furnace. .
有機高分子をバインダとした焼結性または溶融性のコー
ティング層２は、ラベルが高温に曝される前は、有機高
分子の特性および上記プレス処理があいまってその表面
が平滑であり、印刷・印字が容易に行える。一度高温に
曝されると、コーティング層２の有機高分子は、ガス化
または燃焼し消失するが、上記無機充填剤３が、セラミ
ックペーパー１上に残り、所定の温度以上で焼結または
溶融する。このとき、コーティング層２の表面上の無機
顔料を主成分とする表示召４は、コーティング層２の無
機充填剤３と一体化し、施された表示パターンが固着さ
れる。The sinterable or meltable coating layer 2, which uses an organic polymer as a binder, has a smooth surface before the label is exposed to high temperatures due to the properties of the organic polymer and the above-mentioned press treatment. Printing is easy. Once exposed to high temperatures, the organic polymer of the coating layer 2 gasifies or burns and disappears, but the inorganic filler 3 remains on the ceramic paper 1 and is sintered or melted at a predetermined temperature or higher. . At this time, the display layer 4 mainly composed of an inorganic pigment on the surface of the coating layer 2 is integrated with the inorganic filler 3 of the coating layer 2, and the applied display pattern is fixed.
焼結または溶融されたコーティング層２は、次の段階で
冷却されるが、この時、体積収縮が生じる。しかしなが
ら、コーティング層２は、セラミソクペーパー１上に保
持結合されているので、セラミノクペーパー１自体の収
縮と、該セラミ５ｌクペーパーの空隙の緩衝作用により
、クラックが発生することがない。The sintered or melted coating layer 2 is cooled in the next step, during which volumetric contraction occurs. However, since the coating layer 2 is held and bonded onto the ceramic paper 1, cracks do not occur due to the shrinkage of the ceramic paper 1 itself and the buffering effect of the voids in the ceramic paper 1.
一方、セラミソクペーパー１の裏面に設けられた粘着剤
層５は、高温下においては、ガス化または燃焼する。し
かし、添加されている酸化物ソルダーである無機粒子６
が、所定の高温度以上で溶融して、被着体Ｂおよびセラ
ミックペーパー１に強固に接着して、ラベルが被着体Ｂ
に接着された状態となる。この後、冷却されると、被着
体Ｂおよびセラミックペーパー１が共に収縮するが、該
酸化物ソルダー粒子により、被着体９とセラミックペー
パー１が部分的に接着されていることと、前述のセラミ
ックペーパー１の空隙の緩衝作用により、クラックが生
じたり、ラベルが剥がれたりすることがない。On the other hand, the adhesive layer 5 provided on the back surface of the ceramic paper 1 gasifies or burns at high temperatures. However, inorganic particles 6 which are added oxide solder
is melted at a predetermined high temperature or higher and firmly adheres to adherend B and ceramic paper 1, and the label is attached to adherend B.
It will be glued to. After that, when cooled, both the adherend B and the ceramic paper 1 shrink, but the adherend 9 and the ceramic paper 1 are partially bonded by the oxide solder particles, and the above-mentioned Due to the buffering effect of the voids in the ceramic paper 1, cracks do not occur and the label does not peel off.
焼結後のラベルの状４態を第３図に示した。Figure 3 shows four states of the label after sintering.
（実験例）
本発明のセラミックラベルの効果を［Ｒするため、下記
するようにサンプルを作製した。(Experimental Example) In order to evaluate the effect of the ceramic label of the present invention, samples were prepared as described below.
厚さ１５０μＩＴＩのセラミックペーパー（株式会社興
人、製品名コーセラン）に、コーティング剤（東華色素
化学工業株式会社のセラミックカラーＣ）を塗布乾燥さ
せ、厚さ５０μｍのコーティング層を形成した。A coating agent (Ceramic Color C, manufactured by Toka Shiki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was applied to ceramic paper (Kojin Co., Ltd., product name: Corselan) with a thickness of 150 μm and dried to form a coating layer with a thickness of 50 μm.
アクリルブチルを主成分とした金属イオンとの反応性が
無い粘着剤中に、酸化物ソルダー粒子として、東芝硝子
株式会社製のガラスソルダーＧＳＰ２２０を、粘着剤１
００重量部に対し２０重量部添加し、これをセラミック
ペーパーの他方の面に塗布し、厚さ２５μｍの粘着剤層
を形成した。Glass solder GSP220 manufactured by Toshiba Glass Co., Ltd. was added as oxide solder particles to adhesive 1, which is mainly composed of acrylic butyl and has no reactivity with metal ions.
00 parts by weight was added, and this was applied to the other side of the ceramic paper to form an adhesive layer with a thickness of 25 μm.
以上のように形成したラベルのコーティング層上に、無
機顔料として金属酸化物（鉄、マンガン等）を顔料成分
とする熱転写リボンを用いて、バーコードを印字し表示
層を形成して、本発明のセラミックラベルを作成した。On the coating layer of the label formed as described above, a barcode is printed using a thermal transfer ribbon containing a metal oxide (iron, manganese, etc.) as an inorganic pigment as a pigment component to form a display layer. created a ceramic label.
このセラミックラベルを、ガラス、セラミック、金属の
被着体に貼付し、６００℃で１時間電気炉の中で焼き、
室温にて冷却した後、ラベルを観察したところ、ラベル
には、クラックの発生も無く、また脱落も無く、表示層
のバーコードもバーコードリーダーで読み取ることが可
能であった。（発明の効果）
本発明のセラミックラベルは、上記のような構成を有し
ているので、焼結前の通常状態においては、手貼り、機
械貼りができる剛性を有し、また、印刷・印字も作業現
場で行うことができ、更には、焼結後もクラックを生じ
たり、被着体から脱落したりすることがなく、望ましい
状態で被着体に固着されるものである。This ceramic label was attached to a glass, ceramic, or metal adherend and baked in an electric furnace at 600°C for 1 hour.
After cooling to room temperature, the label was observed and found that there were no cracks or falling off of the label, and the barcode on the display layer could be read with a barcode reader. (Effects of the Invention) Since the ceramic label of the present invention has the above-mentioned configuration, in the normal state before sintering, it has the rigidity that allows it to be pasted by hand or by machine, and it also has the ability to be pasted by hand or by machine. It can also be carried out at the work site, and furthermore, even after sintering, it will not crack or fall off from the adherend, and will be firmly fixed to the adherend in a desirable state.
第１図は、本発明の実施例によるセラミックラベルの断
面図、
第２図は、第１図に示したセラミックラベルを被着体に
接着した状憶を示す断面図、
第３図は、焼結後のラベルの被着体への貼付状態を示す
断面図である。
１ セラミソクペーパー
２ コーティング層
４ 表示層
５ 粘着剤層
６ 酸化物ソルダーである無機粒子
第１図
第２図
第３図
手続補正書
平成
年 月FIG. 1 is a cross-sectional view of a ceramic label according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the state in which the ceramic label shown in FIG. 1 is adhered to an adherend, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a label is attached to an adherend after binding. 1 Ceramic paper 2 Coating layer 4 Display layer 5 Adhesive layer 6 Inorganic particles that are oxide solder Figure 1 Figure 2 Figure 3 Procedural amendment form 1998
Claims (3)
ー状材料の一方の面を表示面とし、他方の面に酸化物ソ
ルダー粒子が混合された粘着剤層が施されていることを
特徴とするセラミックラベル。(1) A ceramic characterized in that one side of a paper-like material made of ceramic fibers bound together with a binder is used as a display surface, and the other side is coated with an adhesive layer mixed with oxide solder particles. label.
よび溶融性の少なくとも一方の性質を有する無機充填剤
を添加してなるコーティング層を施したことを特徴とす
る請求項第１項記載のセラミックラベル。(2) A coating layer formed by adding an inorganic filler having at least one of sinterability and meltability to an organic polymer binder is applied on the display surface. Ceramic label listed.
た表示層が施されていることを特徴とする請求項第２項
記載のセラミックラベル。(3) The ceramic label according to claim 2, wherein a display layer containing an inorganic pigment as a color component is provided on the coating layer.
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