JPH02283676A - Production of metal substrate having baked pattern - Google Patents
Production of metal substrate having baked patternInfo
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、セラミックの焼き付は層を介し焼成パターン
を有して識別ラベル等として好適な焼成パターン付金属
基板の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a metal substrate with a fired pattern, which is suitable for identification labels and the like, and has a fired pattern formed through layers of ceramic.
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等からなる製品、あるいは
半製品や部品等の管理に用いる、耐熱性、耐久性、耐薬
品性等に優れる識別ラベルの提供が重要な課題となって
いる。Conventional technology As the production system shifts to high-mix, low-volume production, products made of metal, glass, fired ceramics, etc., as well as semi-finished products and parts, are required to have heat resistance, durability, chemical resistance, etc. used to manage them. Providing superior identification labels has become an important issue.
従来、識別ラベルなどに用いうる焼成パターン付金属基
板の製造方法としては、アルミニウム等からなる金属基
板に、ガラス粉末含有の焼成用インクからなるパターン
を、スクリーン印刷方式等で直接塗布するか、−旦転写
紙上に塗布してこれを転写するかして形成し、これを焼
成処理して焼成パターンとする方法が知られていた。Conventionally, methods for manufacturing metal substrates with firing patterns that can be used for identification labels, etc. include directly applying a pattern made of firing ink containing glass powder to a metal substrate made of aluminum or the like using a screen printing method, or - A method is known in which a pattern is formed by first coating it on a transfer paper, transferring it, and then firing it to form a fired pattern.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、従来方法には、焼成パターンを付与する
までに多工程を要して製造効率に劣る問照点、曲がり基
板への適用が困難な問題点、焼成パターンを金属基板に
密着させるために、予め基板を酸化するなどの表面処理
を施す必要のある問題点があった。また、金属基板の全
面を焼成層で被覆して耐薬品性を持たせることが困難な
問題点もあった。はうろう基板を用いれば耐薬品性を付
与しうるが、この場合には焼成パターンの密着がさらに
困難になり、はうろう化工程も要するなどしてより製造
効率に劣ることとなる。Problems to be Solved by the Invention However, the conventional method has problems such as poor manufacturing efficiency as it requires multiple steps to apply the fired pattern, difficulty in applying it to curved substrates, and difficulty in applying the fired pattern to metal. There was a problem in that it was necessary to perform surface treatment such as oxidizing the substrate in advance in order to adhere it closely to the substrate. Another problem was that it was difficult to provide chemical resistance by covering the entire surface of the metal substrate with a fired layer. Chemical resistance can be imparted by using a waxy substrate, but in this case, it becomes more difficult to adhere the fired pattern, and a waxing process is also required, resulting in lower manufacturing efficiency.
本発明は、まず前記の問題点の克服を目的とする。そし
てその目的を、セラミックシートを介しパターンを付与
してこれを焼成処理するシート媒介方式により達成する
。The present invention first aims at overcoming the above-mentioned problems. This objective is achieved by a sheet-mediated method in which a pattern is applied through a ceramic sheet and then fired.
本発明は、また前記のシート媒介方式においてパターン
の判別性の向上を目的とする。すなわち、前記のシート
媒介方式においては、有機物の燃え残りや、下地として
の金属基板の影響で、シート焼成層の反射率が低(、焼
成パターンとの反射濃度比(PC3値)に乏しくてパタ
ーンを判別しに(い場合がある。殊に、ガラス粉末をベ
ースとしたシートの場合にその傾向が強い。識別ラベル
では、パターンの高度な識別性が要求されることから、
かかる判別問題は特に重要である。着色剤の多用がPC
8値の向上に有効であるが、そのためには金属基板に対
し焼き付は不良となる問題を克服する必要がある。本発
明は、溶融促進剤の使用でかかる問題を克服し、着色剤
の高配合を可能としたものである。Another object of the present invention is to improve pattern discrimination in the sheet-mediated method. In other words, in the sheet-mediated method described above, the reflectance of the fired sheet layer is low (and the reflection density ratio (PC3 value) with respect to the fired pattern is poor, and the pattern This is especially true for sheets based on glass powder.Identification labels require a high degree of pattern identification, so
Such discrimination problems are particularly important. Extensive use of colorants is PC
Although it is effective in improving the 8-value, it is necessary to overcome the problem of poor printability on metal substrates. The present invention overcomes this problem by using a melting accelerator, and makes it possible to incorporate a high amount of colorant.
課題を解決するための手段
本発明は、セラミック粉末と樹脂バインダからなるセラ
ミックシートの片面に焼成用パターンを有する焼成用シ
ートと、金属基板との粘着層を介した仮着体を焼成処理
することを特徴とする焼成パターン付金属基板の製造方
法を提供するものである。Means for Solving the Problems The present invention involves firing a ceramic sheet made of ceramic powder and a resin binder, which has a firing pattern on one side, and a temporary bonded body with a metal substrate through an adhesive layer. The present invention provides a method for manufacturing a metal substrate with a fired pattern, which is characterized by the following.
また、前記のセラミックシートに溶融促進剤と無機系着
色剤を含有するものを用いて、焼成パターンの判別性に
優れるものの製造方法を提供するものである。Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a ceramic sheet with excellent firing pattern discrimination by using the ceramic sheet containing a melt accelerator and an inorganic colorant.
作用
セラミックシートを介しパターンを付与してこれを焼成
処理する方法により、かかるシートが焼成処理による焼
成体化過程を介して、金属基板に強固に密着すると共に
、付与したパターンの焼成体とも融着一体化し、これに
より焼成パターンがセラミックの焼き付は層を介して金
属基板に強固に密着する。By applying a pattern through a ceramic sheet and firing it, the sheet firmly adheres to the metal substrate through the process of forming a fired body through the firing process, and also fuses with the fired body of the applied pattern. As a result, the fired pattern firmly adheres to the metal substrate through the ceramic layer.
また、セラミックシートに溶融促進剤を配合することに
より、シートの溶融温度、ないし溶融粘度を低下させる
ことができ、これにより無機系着色剤の配合量を多(し
た場合にも金属基板に十分な密着力で焼き付けることが
できる。その結果、シートの焼成層の高反射率、焼成パ
ターンとの高PC8値が達成される。In addition, by blending a melting accelerator into the ceramic sheet, the melting temperature or melt viscosity of the sheet can be lowered. It can be printed with good adhesion.As a result, a high reflectance of the fired layer of the sheet and a high PC8 value with the fired pattern are achieved.
発明の構成要素の例示
本発明においては、セラミック粉末と樹脂バインダから
なるセラミックシートを用いる。Examples of Components of the Invention In the present invention, a ceramic sheet made of ceramic powder and a resin binder is used.
セラミック粉末としては、金属基板の溶融温度以下で軟
化、ないし溶融して金属基板と接着するもが用いられる
。一般にはガラス粉末が用いられる。就中、鉛ガラス系
、ホウ珪酸鉛ガラス系、ソーダガラス系の如き400〜
1000℃で軟化、ないし溶融するものが好ましく用い
られる。The ceramic powder used is one that softens or melts at a temperature below the melting temperature of the metal substrate and adheres to the metal substrate. Glass powder is generally used. Among them, 400~ such as lead glass type, lead borosilicate glass type, and soda glass type.
Those that soften or melt at 1000°C are preferably used.
セラミックシートには、セラミック粉末以外の焼成体形
成成分を配合してもよい。セラミック粉末以外の焼成体
形成成分は、セラミックシートの焼成時、軟化ないし溶
融したセラミック粉末に取り込まれて焼成体を構成する
。The ceramic sheet may contain a fired body forming component other than the ceramic powder. The fired body forming components other than the ceramic powder are incorporated into the softened or melted ceramic powder during firing of the ceramic sheet to form the fired body.
前記セラミック粉末以外の焼成体形成成分としては例え
ば、焼成温度以上の融点を有する異種セラミック、金属
ないし合金、その酸化物等からなる無機物の粉末や繊維
などが一般に用いられる。As the components for forming the fired body other than the ceramic powder, for example, inorganic powders and fibers made of different types of ceramics, metals, alloys, oxides thereof, etc. having a melting point higher than the firing temperature are generally used.
粒径が0.1〜20μ諺の粉末、同径で長さが10ha
以下の繊維の使用が適当であるが、これに限定されない
。配合成分の種類や組合せは適宜に決定してよい。着色
化の点よりは、顔料ないし充填剤からなる無機系着色剤
の使用が適当である。その例としては、シリカ、炭酸カ
ルシウム、酸化チタン1.量鉛華、ジルコニア、酸化カ
ルシウム+、 ”? ルミ力、焼成温度以下で酸化され
てか−iy・る酸化物となる炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩の
如き金属化合物等の白色物、鉄、鋼、金、セレン、クロ
ム等の金属イオンを含む、例えば酸化マンガン・アルミ
ナ、酸化クロム・酸化錫、酸化鉄、硫化カドミウム・硫
化セレン等の赤色物、マンガン、コバルト、銅、鉄等の
金属イオンを含む、例えば酸化コバルト、ジルコニア・
酸化バナジウム、酸化クロム・五酸化二バナジウム等の
青色物、鉄、鋼、マンガン、クロム、コバルト等の金属
イオンを含む、例えば酸化クロム・酸化コバルト・酸化
鉄・酸化マンガン等の黒色物、バナジウム、錫、ジルコ
ニウム、クロム、チタン、アンチモン等の金属イオンを
含む、例えばジルコニウム・ケイ素・プラセオジム、バ
ナジウム・錫、クロム・チタン・アンチモン等の黄色物
、クロム、アルミニウム、コバルト、カルシウム等の金
属イオンを含む、例えば酸化クロム、コバルト・クロム
、アルミナ・クロム等の緑色物、鉄、ケイ素、ジルコニ
ウム、アルミニウム、マンガン等の金属イオンを含む、
例えばアルミニウム・マンガン、鉄・ケイ素・ジルコニ
ウム等の桃色物などがあげられる。Powder with a particle size of 0.1~20μ, the same diameter and length 10ha
The following fibers are suitable for use, but are not limited thereto: The types and combinations of ingredients may be determined as appropriate. From the viewpoint of coloring, it is appropriate to use an inorganic coloring agent consisting of a pigment or a filler. Examples include silica, calcium carbonate, titanium oxide. White materials such as metal compounds such as carbonates, nitrates, and sulfates that oxidize below the firing temperature to become oxidized oxides, iron, and steel. , containing metal ions such as gold, selenium, and chromium, such as red substances such as manganese oxide, alumina, chromium oxide, tin oxide, iron oxide, cadmium sulfide, and selenium sulfide, and metal ions such as manganese, cobalt, copper, and iron. Contains, e.g. cobalt oxide, zirconia.
Blue substances such as vanadium oxide, chromium oxide, divanadium pentoxide, black substances such as chromium oxide, cobalt oxide, iron oxide, manganese oxide, vanadium, Contains metal ions such as tin, zirconium, chromium, titanium, and antimony, including yellow substances such as zirconium, silicon, praseodymium, vanadium, tin, chromium, titanium, and antimony, and metal ions such as chromium, aluminum, cobalt, and calcium. , including green substances such as chromium oxide, cobalt chromium, and alumina chromium, and metal ions such as iron, silicon, zirconium, aluminum, and manganese.
Examples include pink materials such as aluminum, manganese, iron, silicon, and zirconium.
セラミック粉末以外の焼成体形成成分の使用量は、形成
される焼成層の耐擦過性、耐久性、耐薬品性、金属基板
との密着性などの点より、セラミック粉末100重量部
あたり150重量部以下、就中2〜45重量部が適当で
ある。The amount of the fired body forming components other than the ceramic powder is 150 parts by weight per 100 parts by weight of the ceramic powder, considering the scratch resistance, durability, chemical resistance, and adhesion to the metal substrate of the fired layer to be formed. Below, 2 to 45 parts by weight is particularly suitable.
高反射率の焼成層を形成するセラミックシートの調製に
は、溶融促進剤の併用が有効である。溶融促進剤とは、
例えばガラス粉末をベースとするセラミックシートに対
するアルミナ粉末のように、それを添加することにより
セラミックシートの溶融温度、ないし溶融粘度を低下さ
せることができる物質である。溶融促進剤の併用による
セラミックシートの溶融温度等の低下により、その焼成
層の金属基板に対する密着力の向上をはかることができ
て、無機系着色剤の多量配合が可能になり、焼成層の高
反射率化が達成されて、焼成パターンとの高PC8値化
が可能になる。焼成層の反射率は使用目的に応じ適宜に
設定してよいが、識別ラベルとして使用する場合には、
パターンの判別性の点より50%以上の反射率となるよ
う無機系着色剤を配合することが好ましい。In preparing a ceramic sheet that forms a fired layer with high reflectance, it is effective to use a melting accelerator in combination. What is a melt accelerator?
For example, it is a substance that can lower the melting temperature or melt viscosity of a ceramic sheet by adding it, such as alumina powder to a ceramic sheet based on glass powder. By lowering the melting temperature of the ceramic sheet by using a melting accelerator, it is possible to improve the adhesion of the fired layer to the metal substrate. The reflectance is increased, and it becomes possible to create a high PC 8-value with the fired pattern. The reflectance of the fired layer may be set as appropriate depending on the purpose of use, but when used as an identification label,
From the viewpoint of pattern discrimination, it is preferable to mix an inorganic coloring agent so that the reflectance is 50% or more.
溶融促進剤の配合量は適宜に決定してよい。通例、セラ
ミック粉末100重量部あたり10重量部以下、就中0
.5〜5重量部の配合で十分である。アルミナの如く無
機系着色剤としても使用できる溶融促進剤の場合、その
配合量は、無機系着色剤又は溶融促進剤としての使用目
的に応じて決定してよい。なお、溶融促進剤を用い、か
つ黒色等の暗色系パターンを形成する場合、併用の無機
系着色剤としては、上記した白色物、赤色物、黄色物、
緑色物、桃色物などが反射率や、コントラスト等の点よ
り適当である。The amount of the melt accelerator may be determined as appropriate. Usually, 10 parts by weight or less, especially 0 parts by weight per 100 parts by weight of ceramic powder.
.. A blending amount of 5 to 5 parts by weight is sufficient. In the case of a melt accelerator that can also be used as an inorganic coloring agent, such as alumina, the amount to be blended may be determined depending on the purpose of use as an inorganic colorant or melt accelerator. In addition, when using a melt accelerator and forming a dark color pattern such as black, the inorganic coloring agent used in conjunction with the above-mentioned white, red, yellow, etc.
Green, pink, etc. are suitable in terms of reflectance, contrast, etc.
樹脂バインダとしては、焼成時に焼失するものが用いら
れる。その例としては、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あげられる。焼成時における
焼失性の良好なものが好ましく用°いられ、この点より
は炭化水素系樹脂、アセタール系樹脂、アクリル系樹脂
、繊維素系樹脂、就中アクリル系樹脂が好ましい。As the resin binder, one that is burnt off during firing is used. Examples include hydrocarbon resins, vinyl or styrene resins, acetal resins, butyral resins, acrylic resins, polyester resins, urethane resins, and cellulose resins. It is preferable to use materials that have good burnout properties during firing, and from this point of view, hydrocarbon resins, acetal resins, acrylic resins, cellulose resins, and especially acrylic resins are preferred.
セラミックシートの形成は、例えば1種又は2種以上の
焼成体形成成分と樹脂バインダを有機溶剤で混合し、そ
の混合液を展開することにより行うことができる。可塑
剤等の添加剤を加えてもよい。シートの厚さは適宜に決
定してよい。一般には、lO〜500−1就中30〜1
00u■とされる。薄すぎると取り扱いが困難であるし
、厚すぎると焼成層に発泡が生じるなど焼成不良を生じ
やすい。The ceramic sheet can be formed, for example, by mixing one or more fired body forming components and a resin binder with an organic solvent and spreading the mixed liquid. Additives such as plasticizers may also be added. The thickness of the sheet may be determined as appropriate. Generally, 30 to 1 in lO to 500-1
It is assumed to be 00u■. If it is too thin, it will be difficult to handle, and if it is too thick, it will likely cause firing defects such as foaming in the fired layer.
本発明においてセラミックシートは、そのまま又は焼成
用シートとして金属基板に粘着層を介して仮着される。In the present invention, the ceramic sheet is temporarily attached to a metal substrate via an adhesive layer as it is or as a sheet for firing.
焼成用シートは、セラミックシートの片面に焼成用パタ
ーンを設けたものである。The firing sheet is a ceramic sheet with a firing pattern provided on one side.
粘着層は、焼成時に焼失するよう形成される。The adhesive layer is formed so as to be burned away during firing.
その形成に好ましく用いうる粘着剤としては、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
着剤などがあげられる。就中、天然ゴムやその同系の合
成ゴム、ブチルゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン・
ブタジェンゴム、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・ブタジェン・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性付与剤を10
〜300重量部、その他軟化剤、老化防止剤、着色剤、
充填剤等の配合剤を添加してなるゴム系粘着剤、あるい
はアクリル酸ないしメタクリル酸のアルキルエステルか
らなるポリマを主体とするアクリル系粘着剤などが好ま
しい。Adhesives that can be preferably used for the formation include rubber adhesives, acrylic adhesives, vinyl alkyl ether adhesives, and the like. Among these, natural rubber and similar synthetic rubbers, butyl rubber, polyisoprene rubber, styrene rubber, etc.
A rubber adhesive consisting of a single polymer such as butadiene rubber, styrene/isoprene/styrene block copolymer rubber, or styrene/butadiene/styrene block copolymer rubber, or 100 parts by weight of such polymer, petroleum-based resin, terpene-based 10 tackifiers such as resins, rosin resins, xylene resins, coumaron indene resins.
~300 parts by weight, other softeners, anti-aging agents, colorants,
Preferred are rubber-based adhesives containing additives such as fillers, and acrylic adhesives based on polymers consisting of alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid.
粘着層は、セラミックシートないし焼成用シート、又は
金属基板に適宜な段階で設けてよい。金属基板との簡便
仮着性や付設効率などの点よりはセラミックシートの片
面に予め付設する方式が好ましい。セラミックシートへ
の粘着層の付設は、適宜な塗工機により粘着剤を塗工す
る方式や、セパレータ上に設けた粘着層の移着方式など
、粘着テープ等の形成方法に準じた適宜な方式で行って
よい。粘着層の厚さは通例、5〜50n、就中8〜20
u+mとされる。薄すぎると充分な接着力が発現せず、
厚すぎると焼成時に脱落したり、焼成不良が生じやすく
なる。なお、粘着層を予めセラミックシートに設ける場
合、金属基板に仮着するまでの間、セパレータなどを貼
着して保護しておくことが好ましい。The adhesive layer may be provided on a ceramic sheet, a sheet for firing, or a metal substrate at an appropriate stage. From the viewpoint of simple temporary attachment to the metal substrate and attachment efficiency, it is preferable to attach it to one side of the ceramic sheet in advance. The adhesive layer can be attached to the ceramic sheet using an appropriate method similar to the method used to form adhesive tapes, such as applying the adhesive using an appropriate coating machine or transferring the adhesive layer provided on the separator. You can go there. The thickness of the adhesive layer is usually 5 to 50 nm, especially 8 to 20 nm.
It is assumed that u+m. If it is too thin, sufficient adhesive strength will not be developed,
If it is too thick, it may fall off during firing or cause poor firing. Note that when the adhesive layer is provided on the ceramic sheet in advance, it is preferable to protect it by pasting a separator or the like until it is temporarily attached to the metal substrate.
セラミックシートの片面に焼成用パターンを付与してな
る焼成用シートの例を第1図に示した。An example of a firing sheet formed by providing a firing pattern on one side of a ceramic sheet is shown in FIG.
1が焼成用パターン、2がセラミックシート、3が粘着
層である。1 is a firing pattern, 2 is a ceramic sheet, and 3 is an adhesive layer.
焼成用パターンは、焼成用インクを用いて付与してもよ
いし、前記したセラミックシートに準じた構成からなる
パターン形成用シートの打ち抜き体、あるいはかかるパ
ターン形成用シートに孔ないし凹凸からなるパターンを
彫刻してこれをセラミックシートに粘着層等を介して仮
着することにより付与してもよい。また、セラミックシ
ートそのものに孔ないし凹凸からなるパターンを彫刻す
ることにより付与してもよい。この場合には、セラミッ
クシートそのものが彫刻パターンの形成を受けて焼成用
シートに変身する。従って本発明において、セラミック
シートの片面に焼成用パターンを有することの意味には
、セラミックシートに貫通孔からなるパターンを有する
場合も含まれる。The firing pattern may be applied using firing ink, or a punched pattern forming sheet having a structure similar to the ceramic sheet described above, or a pattern consisting of holes or unevenness may be formed on such a pattern forming sheet. It may also be applied by engraving and temporarily adhering it to a ceramic sheet via an adhesive layer or the like. Alternatively, a pattern consisting of holes or irregularities may be carved into the ceramic sheet itself. In this case, the ceramic sheet itself undergoes formation of the engraved pattern and is transformed into a sheet for firing. Therefore, in the present invention, the meaning of having a firing pattern on one side of the ceramic sheet includes the case where the ceramic sheet has a pattern consisting of through holes.
溶融促進剤を配合したセラミックシートの場合には、微
細なパターンも効率、的に形成できる焼成用インクを用
いてパターンを付与する方式が有利である。In the case of a ceramic sheet containing a melt accelerator, it is advantageous to apply a pattern using a firing ink that can efficiently form even minute patterns.
前記した焼成用インクは、焼成処理を介しその焼成体が
セラミックシートに固着するよう調製したものである。The above-mentioned firing ink is prepared so that the fired product adheres to the ceramic sheet through a firing process.
かかる焼成用インクは通例、1種又は2種以上の無機系
着色剤を溶媒を用いて、必要に応じセラミック粉末、バ
インダ、可塑剤、分散剤等の適宜な添加剤の併用下、ボ
ールミル等で混合してペースト状等の流動物としたもの
である。Such firing inks are usually prepared by using one or more inorganic colorants in a solvent and, if necessary, in combination with appropriate additives such as ceramic powder, a binder, a plasticizer, a dispersant, etc., using a ball mill or the like. It is mixed to form a fluid such as a paste.
従来のスクリーン印刷方式等による直接塗布方式や、転
写紙上に形成した塗布パターンの転写方式などに使用さ
れていた、例えばガラス粉末と無機顔料等の任意成分、
又は有色ガラス系顔料を単独でバインダと共に混合して
なるペースト状のインクなどはその代表例である。Optional ingredients such as glass powder and inorganic pigments, which were used in conventional direct coating methods such as screen printing methods and transfer methods of coating patterns formed on transfer paper,
A typical example is a paste-like ink made by mixing a colored glass pigment alone with a binder.
焼成用インクの組成は、セラミックシートとのコントラ
ストや固着性などにより適宜に決定してよい。焼成によ
り残留して焼成パターンを形成する成分の組成は通例、
無機系着色剤1〜100重量%、セラミック粉末、就中
ガラス粉末99〜O重量%とされる。焼成用インクの調
製に用いうる無機系着色剤や、セラミック粉末としては
、セラミックシートの場合と同様のものがあげられる。The composition of the firing ink may be determined as appropriate depending on the contrast with the ceramic sheet, adhesion, etc. The composition of the components that remain after firing and form the fired pattern is usually as follows:
The content is 1 to 100% by weight of an inorganic coloring agent and 99 to 0% by weight of a ceramic powder, especially a glass powder. Examples of the inorganic colorant and ceramic powder that can be used to prepare the firing ink include those used for the ceramic sheet.
焼成用インクにおけるバインダとしては、ワックスや樹
脂など、焼成温度以下で熱分解するなどして焼失するも
のが用いられる。好ましく用いうるワックスとしては、
パラフィン系ワックス類、天然系ワックス類、エステル
系ワックス類、高級アルコール系ワックス類、高級アミ
ド系ワックス類などがあげられる。樹脂としてはセラミ
ックシートの場合に例示した樹脂バインダなどがあげら
れる。焼成用インクにおけるバインダとセラミックシー
トにおける樹脂バインダの熱分解温度等の特性が著しく
相違すると焼成体に発泡や変形等の外観不良を生じやす
い。かかる点より焼成用インクのバインダにはセラミッ
クシートに用いた樹脂バインダと同種のものを用いるこ
とが好ましい。As the binder in the firing ink, a binder such as wax or resin that is thermally decomposed and burned out at a temperature below the firing temperature is used. Waxes that can be preferably used include:
Examples include paraffin waxes, natural waxes, ester waxes, higher alcohol waxes, and higher amide waxes. Examples of the resin include the resin binder exemplified in the case of the ceramic sheet. If the properties such as thermal decomposition temperature of the binder in the firing ink and the resin binder of the ceramic sheet are significantly different, the fired product is likely to suffer from poor appearance such as foaming or deformation. From this point of view, it is preferable to use the same kind of resin binder as the resin binder used for the ceramic sheet as the binder for the firing ink.
必要に応じ用いるバインダの使用量は、焼成体形成成分
の5〜80重量%が適当である。The appropriate amount of the binder used as needed is 5 to 80% by weight of the components forming the fired body.
焼成用インクによるセラミックシートへの焼成用パター
ンの形成方式は任意である。手書き方式、パターン形成
マスクを介しての塗布方式、転写紙に設けたパターンを
転写する方式、インクジェット型等のプリンタによる形
成方式など、適宜なパターン形成方式を採用してよい。The method of forming the firing pattern on the ceramic sheet using the firing ink is arbitrary. Any suitable pattern forming method may be employed, such as a handwriting method, a coating method using a pattern forming mask, a method of transferring a pattern provided on transfer paper, or a forming method using a printer such as an inkjet type.
形成する焼成用パターンも任意である。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、回
路パターンなどの任意なパターンを付与してよい。The firing pattern to be formed is also arbitrary. printing pattern,
Any pattern such as a transfer pattern, picture pattern, barcode pattern, circuit pattern, etc. may be applied.
プリンタ、例えばXYブロック、ワイヤドツト型や熱転
写型ないしインパクト型などによりパターンを形成する
場合に必要な、印字リボンの如きインクシートは例えば
、塗布方式、含浸方式等により焼成用インクをフィルム
や布等からなる支持基材に保持させることにより形成す
ることができる。Ink sheets such as printing ribbons, which are necessary when forming patterns using printers such as XY block, wire dot type, thermal transfer type, or impact type, are made by applying firing ink from film, cloth, etc. by coating method, impregnation method, etc. It can be formed by holding it on a supporting base material.
支持基材には、ポリエステル、ポリイミド、フッ素樹脂
等のプラスチックフィルム、ナイロンやポリエステル等
の繊維からなる布など通例のものを用いてよい。プリン
タによるパターン形成方式は、適宜なパターンを精度よ
(、効率的に形成できる利点がある。As the supporting base material, usual materials such as plastic films made of polyester, polyimide, fluororesin, etc., and cloth made of fibers such as nylon, polyester, etc. may be used. Pattern forming methods using printers have the advantage of being able to form appropriate patterns with high accuracy and efficiency.
セラミックシートに焼成用インクで焼成用パターンを付
与する段階は、金属基板に粘着層を介して仮着する前で
もよいし、後でもよい。プリンタにより焼成用パターン
を付与する場合には、予めセラミックシートにパターン
を付与し、焼成用シートとして金属基板と仮着する方式
が通例である。The step of applying the firing pattern to the ceramic sheet using the firing ink may be performed before or after the ceramic sheet is temporarily attached to the metal substrate via the adhesive layer. When applying a firing pattern using a printer, it is customary to apply the pattern to a ceramic sheet in advance and temporarily attach it to a metal substrate as a firing sheet.
なお、予めセラミックシートにパターンを付与する場合
、焼成用パターンを形成した面は焼成処理前まで、必要
に応じセパレータを貼着するなどして保護してもよい。In addition, when a pattern is provided to the ceramic sheet in advance, the surface on which the pattern for firing is formed may be protected by pasting a separator or the like, if necessary, before the firing process.
転写方式の場合には、その転写紙をそのまま貼着してお
いてセパレータに代えることもできる。In the case of a transfer method, the transfer paper can be attached as is and used as a separator.
前記したパターン形成用シートの打ち抜き体として、あ
るいはパターン形成用シート、ないしセラミックシート
そのものに孔ないし凹凸からなるパターンを彫刻するこ
とにより、焼成用パターンを付与する場合、付与パター
ン、打ち抜き方式、ないし彫刻方式、付与段階は焼成用
インクの場合と同様に任意である。予め彫刻パターンを
付与して焼成用シートとして金属基板に仮着する方式は
、適宜な彫刻装置を用いて精微なパターンを容易に付与
できる利点がある。When applying a pattern for firing by punching out the above-mentioned pattern forming sheet or by carving a pattern consisting of holes or unevenness on the pattern forming sheet or ceramic sheet itself, the applied pattern, punching method, or engraving The method and application step are arbitrary as in the case of the baking ink. The method of providing an engraved pattern in advance and temporarily attaching it to a metal substrate as a sheet for firing has the advantage that a minute pattern can be easily provided using an appropriate engraving device.
本発明においては種々の材質からなる金属基板を用いう
る。就中アルミニウム、クロム等を含有する鉄系合金が
好ましく用いられる。アルミニウム成分を含有すること
により、セラミックシート中のセラミック成分、就中ガ
ラス成分、特に鉛ガラス系成分と反応して強固に密着す
る。基板の形態としては、箔ないし板などが一般である
が、これに限定されない。In the present invention, metal substrates made of various materials can be used. Among these, iron-based alloys containing aluminum, chromium, etc. are preferably used. By containing the aluminum component, it reacts with the ceramic components in the ceramic sheet, especially the glass component, especially the lead glass component, and firmly adheres to the ceramic component. The form of the substrate is generally a foil or a plate, but is not limited thereto.
焼成用シートと金属基板との粘着層を介した仮着体の焼
成処理は、セラミックシートの焼成温度などに応じ適宜
な加熱条件で行われる。・焼成処理により、バインダや
粘着層等は焼失し、焼成用シートにおける焼成体形成成
分がパターンの温存下に焼成体化し、第2図に例示した
ようにセラミックシートと焼成用パターンが融着一体化
してなる焼成パターン4と金属基板5の固着体が得られ
る。The firing process of the temporary bonded body via the adhesive layer between the firing sheet and the metal substrate is performed under appropriate heating conditions depending on the firing temperature of the ceramic sheet and the like.・During the firing process, the binder, adhesive layer, etc. are burned out, and the components forming the fired body in the firing sheet are converted into a fired body while preserving the pattern, and the ceramic sheet and the firing pattern are fused and integrated as shown in Figure 2. A fixed body of the fired pattern 4 and the metal substrate 5 is obtained.
なお、セラミックシート、ないし焼成用シートは金属基
板の全体を包囲するように仮着してもよい。Note that the ceramic sheet or firing sheet may be temporarily attached so as to surround the entire metal substrate.
得られた焼成パターン付金属基板は、識別ラベルや、そ
の他の表示材、装飾板などとして好ましく用いつる。そ
の被着体への取り付けは、粘着剤ないし接着剤による接
着、かしめ止めなど適宜な方式で行ってよい。金属系被
着体の場合には、溶接方式やロウ付は方式なども適用で
きる。The obtained fired patterned metal substrate is preferably used as an identification label, other display material, decorative board, etc. The attachment to the adherend may be carried out by an appropriate method such as adhesion with an adhesive or an adhesive, or caulking. In the case of metallic adherends, welding methods and brazing methods can also be applied.
発明の効果
本発明によれば、セラミックシートを介し焼成用パター
ンを付与してこれを焼成処理するようにしたので、焼成
パターンを金属基板に容易に固着できる。また、シート
の粘着層による仮着方式であるので、曲がり部分にも容
易に適用でき、製造効率に優れる。さらに、全面包囲も
容易で、耐久性、耐熱性に加えて耐薬品性を持たせるこ
とも簡単である。加えて、任意なパターンを容易、かつ
臨機に付与できる利点もある。Effects of the Invention According to the present invention, since the firing pattern is applied through the ceramic sheet and subjected to firing treatment, the firing pattern can be easily fixed to the metal substrate. In addition, since it is a temporary attachment method using the adhesive layer of the sheet, it can be easily applied to curved parts and has excellent manufacturing efficiency. Furthermore, it is easy to enclose the entire surface, and it is also easy to provide chemical resistance in addition to durability and heat resistance. In addition, it has the advantage that any pattern can be easily and flexibly applied.
加えて、溶融促進剤を併用することにより無機系着色剤
を多量配合した場合にも、焼成層を金属基板に強固に密
着させることができる。その結果、焼成層の反射率を向
上させて、焼成パターンとの高いPO2値を達成するこ
とができる。In addition, even when a large amount of inorganic colorant is blended by using a melting accelerator, the fired layer can be firmly adhered to the metal substrate. As a result, it is possible to improve the reflectance of the fired layer and achieve a high PO2 value with the fired pattern.
実施例
実施例1
ホウ珪酸鉛ガラス系粉末100部(重量部、以下同じ)
、酸化チタン10部、ポリイソブチルメタクリレート2
0部、ステアリン酸1部、フタル酸ジブチル2部及びト
ルエン45部をボールミルで混合し、その混合物をドク
ターブレード法で展開し、乾燥させて得た厚さ60μs
のセラミックシートの片面に、アクリル系粘着剤からな
る厚さ15μ−の粘着層を形成し、他面にパターンマス
クを介して焼成用インクからなるバーコードパターンを
印刷し、乾燥させて焼成用シートを得た。用いた焼成用
インクは、酸化クロム・酸化鉄・酸化コバルト系黒色顔
料20部と、ポリイソブチルメタクリレート10部をト
ルエン20部を用いて混合したものである。Examples Example 1 100 parts (parts by weight, same below) of lead borosilicate glass powder
, 10 parts of titanium oxide, 2 parts of polyisobutyl methacrylate
0 parts, stearic acid 1 part, dibutyl phthalate 2 parts, and toluene 45 parts were mixed in a ball mill, the mixture was developed using a doctor blade method, and dried to obtain a thickness of 60 μs.
A 15μ-thick adhesive layer made of acrylic adhesive is formed on one side of the ceramic sheet, and a barcode pattern made of baking ink is printed on the other side through a pattern mask, and dried to form the baking sheet. I got it. The baking ink used was a mixture of 20 parts of a chromium oxide/iron oxide/cobalt oxide black pigment, 10 parts of polyisobutyl methacrylate, and 20 parts of toluene.
次に、前記の焼成用シートをその粘着層を介しAI含量
5%、C「含量20%のステンレス箔(厚さ50μI)
に仮着し、lθ℃/分の速度で昇温して600℃で20
分間焼成(空気中)した。焼成によりポリイソブチルメ
タクリレートやアクリル系粘着剤等の有機成分は焼失し
た。Next, the above-mentioned baking sheet was attached to stainless steel foil (thickness 50 μI) containing 5% AI and 20% C through the adhesive layer.
Temporarily attach to
Baked (in air) for minutes. Organic components such as polyisobutyl methacrylate and acrylic adhesive were burned out by baking.
前記により、焼成パターンからなる黒色の鮮明なバーコ
ードが強固に固着したステンレス箔を得た。その焼成パ
ターンは、セラミックシートの焼成層の表面にバーコー
ドパターンが融合一体化したものであった。As a result of the above process, a stainless steel foil having a clear black barcode formed of a fired pattern firmly adhered thereto was obtained. The firing pattern was a barcode pattern fused onto the surface of the fired layer of the ceramic sheet.
実施例2
酸化チタンの使用量を20部とすると共に、アルミナ粉
末1部を追加配合したセラミックシートを用いたほかは
、実施例1に準じて焼成用シートを得、これをステンレ
ス箔に仮着して焼成した。Example 2 A sheet for firing was obtained according to Example 1, except that the amount of titanium oxide used was 20 parts, and a ceramic sheet containing 1 part of alumina powder was used, and this was temporarily attached to stainless steel foil. and fired.
前記により、焼成ガラス層の表面に黒色の鮮明なバーコ
ードパターンが融合一体化してなる焼成パターンが固着
したステンレス箔を得た。As a result of the above process, a stainless steel foil was obtained in which a fired pattern in which a clear black barcode pattern was fused and integrated on the surface of a fired glass layer was fixed.
比較例
アルミナ粉末を配合しないセラミックシートを用いたほ
かは実施例2に準じて焼成パターン付のステンレス箔を
得た。しかし、焼成パターンの融着状態は不良であった
。Comparative Example A stainless steel foil with a firing pattern was obtained in the same manner as in Example 2, except that a ceramic sheet containing no alumina powder was used. However, the fusion state of the fired pattern was poor.
評価試験
実施例、比較例で得た焼成パターン付のステンレス箔に
ついて下記の試験を行った。The following tests were conducted on the stainless steel foils with firing patterns obtained in the evaluation test examples and comparative examples.
【密着力1
焼成パターン層にエポキシ系接着剤を介してドーリ−を
接着固定し、焼成パターン層平面に対して垂直な方向に
前記ドーリ−を引張り(速度10017分)、焼成ガラ
ス層とステンレス箔の密着力を測定した。[Adhesion strength 1] A dolly is adhesively fixed to the fired pattern layer via an epoxy adhesive, and the dolly is pulled in a direction perpendicular to the plane of the fired pattern layer (at a speed of 10017 minutes), and the fired glass layer and stainless steel foil The adhesion force was measured.
【反射率]
焼成パターン層の焼成ガラス層部分における反射率を、
800nmの波長光(通例のバーコードリーグの読み取
り域)で測定した。[Reflectance] The reflectance in the fired glass layer part of the fired pattern layer is
Measurement was performed using light with a wavelength of 800 nm (normal barcode league reading range).
結果を表に示した。The results are shown in the table.
第1図は焼成用シート例の斜視図、第2図は焼成パター
ン付金属基板例の斜視図である。
1:焼成用パターン
2;セラミックシート
3:粘着層
4:焼成パターン
5:金属基板
特許出願人 日東電工株式会社FIG. 1 is a perspective view of an example of a sheet for firing, and FIG. 2 is a perspective view of an example of a metal substrate with a firing pattern. 1: Firing pattern 2; Ceramic sheet 3: Adhesive layer 4: Firing pattern 5: Metal substrate Patent applicant Nitto Denko Corporation
Claims (1)
シートの片面に焼成用パターンを有する焼成用シートと
、金属基板との粘着層を介した仮着体を焼成処理するこ
とを特徴とする焼成パターン付金属基板の製造方法。 2、用いる焼成用シートが、溶融促進剤と無機系着色剤
を含有するセラミックシートの片面に、焼成用インクか
らなる焼成用パターンを有するものである請求項1に記
載の方法。 3、セラミックシートがそのセラミック粉末としてガラ
ス粉末を用いたものである請求項1又は2に記載の方法
。 4、セラミックシートが溶融促進剤としてアルミナ粉末
を含有するものである請求項2又は3に記載の方法。[Claims] 1. A ceramic sheet made of ceramic powder and a resin binder, which has a firing pattern on one side, and a temporary bonded body formed by a metal substrate through an adhesive layer are fired. A method for manufacturing a metal substrate with a fired pattern. 2. The method according to claim 1, wherein the firing sheet used has a firing pattern made of firing ink on one side of a ceramic sheet containing a melt accelerator and an inorganic colorant. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the ceramic sheet uses glass powder as its ceramic powder. 4. The method according to claim 2 or 3, wherein the ceramic sheet contains alumina powder as a melting accelerator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5474989A JPH02283676A (en) | 1989-01-31 | 1989-03-07 | Production of metal substrate having baked pattern |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2181089 | 1989-01-31 | ||
JP1-21810 | 1989-01-31 | ||
JP5474989A JPH02283676A (en) | 1989-01-31 | 1989-03-07 | Production of metal substrate having baked pattern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02283676A true JPH02283676A (en) | 1990-11-21 |
Family
ID=26358925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5474989A Pending JPH02283676A (en) | 1989-01-31 | 1989-03-07 | Production of metal substrate having baked pattern |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH02283676A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130142991A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Fih (Hong Kong) Limited | Coated article and method for making same |
-
1989
- 1989-03-07 JP JP5474989A patent/JPH02283676A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20130142991A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Fih (Hong Kong) Limited | Coated article and method for making same |
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