JPH0250191A - 表示方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセラミック、金属、ガラス等より成る物体に対
する表示方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来よりセラミック、金属、ガラス等の無機質物体に対
して表面平滑性、耐摩耗性、耐腐食性、表面硬度等の特
性を向上する目的及び外観の装飾目的等のために種々の
表面コーティングが行われている。

その方法として真空蒸着法、スパッタリング法等により
表面コーティングする方法がある。しかし、これ等の方
法では設備が高価であること、及び厚膜のコーティング
層を形成することは困難である等の難点がある。

また別の方法としてスクリーン印刷法により無機粉末、
樹脂バインダーを主成分として成るペーストを塗布して
焼成する方法がある。しかし、この方法もスクリーン印
刷法によるため一度に形成できる膜厚に限度があり、そ
の他作業性が悪い、曲面への印刷は非常に困難である等
の難点が多い。

このような従来のコーティング法の難点を解決するため
に、ガラス粉末と樹脂バインダーを主成分と、し、必要
に応じて無機粉末を加えた組成物を、そりまま或いは適
宜な支持基材上に塗工してシート化し、ここに得たガラ
ス粉末シートを無機質物体上に感圧接着剤層を介して貼
着し、次いでこれを焼成する方法が提案されている。

この方法ではガラス粉末を必要に応じ無機粉末と共に樹
脂バインダーを用いて予めシート化したものを使用する
ので、コーティング層の厚さを自由に選択出来、厚膜の
コーティング層も容易に形成することが出来、またコー
ティング層の厚みを正確に規定することが出来る。従っ
て従来の真空蒸着法やスパッタリング法の如き装置も不
要となり、またスクリーン印刷法に依らないので、これ
に基づく難点もない。またこの方法に於いては、上記粉
末シートを積層する際に感圧性接着剤層を介してこれを
行うため極めて容易且つ簡単に行うことが出来る。

〔発明が解決しようとする課題〕

而してこの方法は無機質物体に対するガラス粉末のコー
ティング方法であるが、この方法の上記価れた各特長を
そのまま利用して、上記粉末シートの片面に耐熱性イン
クで印刷、即ち表示を施せば極めて容易且つ簡単に耐熱
性の表示を無機質物体上に行うことが出来ると考えられ
る。

本発明者は、上記の技術的思想に基づき、この表示方法
について実質的な研究に着手し、次のことが判明した。

即ち感圧接着剤層の存在により、粉末シートの無機質物
体上への貼着は容易且つ簡単に行いうるが、これを焼成
する際感圧接着剤層が焼成で消失し、粉末シートが無機
質物体から剥離したり移動したりする現象が生ずること
があることが判明した。この剥離や移動は、寸法安定性
に於いて決して望ましいものではなく、特に耐熱性イン
クでの表示に於いては、これが剥離したり、移動したり
することは表示が鮮明に行なえないという致命的な難点
となる。

従って本発明が解決しようとする課題は本発明者の研究
に於いて見出された上記新たな難点を解決することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この課題はガラス粉末及び樹脂バインダーを主成分とし
、必要に応じて無機粉末を加えて粉末シートとし、ここ
に得た粉末シートの片面に耐熱性インクにて印刷層を設
け、その反対面を感圧性接着剤を介して被覆すべき物体
上に加圧積層し、次いで焼成する方法であって、且つ該
感圧性接着剤層の熱分解温度が該粉末シートを構成する
樹脂バインダーの熱分解温度より高いものを使用するこ
とにより解決される。

〔発明の構成並びに作用〕

本発明に於いては、感圧性接着剤の熱分解温度が粉末シ
ートを構成する樹脂バインダーの熱分解温度よりも高い
ものを使用するので、焼成工程に於いて粉末シートの樹
脂バインダーが消失しても、なお感圧性接着剤の存在に
より粉末シートが被覆すべき物体と接着して剥離しない
ので移動することもなく、寸法安定性に極めて優れた印
刷即ち表示を行うことが出来る。これを換言すれば熱転
写法等適宜な手段で耐熱性インクを印刷し、しかる後焼
成することにより感圧性接着剤による上記価れた効果に
基づき貼り付は作業性が良好な、しかも寸法安定性に極
めて優れた耐熱性印刷物を製造することが可能となる。

本発明に於いてガラス粉末としては通常のｐｂＯＢｘ　
Ｏｘ　　Ｓ　ｉ　Ｏｇ系ガラス、また鉛を含有しないタ
イプではＮ　ａ　ｔ　ＯＢｔ　Ｏａ　　Ｓ　ｉＯｚ系、
ＢａＯ−ＣａＯ−３ｔＯｚ系等の公知のものを用いるこ
とができる。この際のガラス粉末のサイズは通常０．１
　μ〜５０μ好ましくは０．５μ〜１０μ程度である。

また必要に応じて上記ガラス粉末に無機粉末を添加して
もよい。この無機粉末は表面物性向上及び着色機能付与
の目的で使用され、その粒度は通常ｏ、ｉ　μ〜１００
μ好ましくは０．５μ〜５０μ程度である。またその使
用量はガラス粉末１００重量部に対し１〜５０重量部程
度である。無機粉末として好ましいものはＳｉＣ，５ｉ
Ｎａ　、ＢＮ。

Ａｌｚ　Ｏ３、Ｚｒ０ｚ　、Ｓ　ｉｏｚ　、Ｔｉ１ｔ、
ＢａＴｉ０ｚ等を例示できる。

一方、樹脂バインダーとしては炭化水素系樹脂、ビニル
樹脂、アセタール樹脂、アクリル樹脂、スチロール樹脂
、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の合成高分子
や繊維素樹脂等の半合成高分子を用いることができるが
、熱分解が容易なことから炭化水素系樹脂、アクリル樹
脂、アセタール樹脂、繊維素樹脂が好ましく、中でもア
クリル樹脂が特に好ましい。而して、その配合量はガラ
ス粉末や無機粉末の比重、粒度によって異なるが、ガラ
ス粉末１００重量部に対して５〜４０重量部の範囲にあ
ることが好ましく、配合量が多いとガス抜けが悪くなる
ため発泡の原因となり、少ないと粉末シートの強度が低
下するため作業性が著しく悪くなる。また本発明に於い
てはガラス粉末や無機粉体と樹脂バインダーとの均一混
合性を高めるために分散剤を使用することも出来る。こ
の際の分散剤としては通常の各種界面活性剤をはじめそ
の他脂肪酸、脂肪酸エステル、魚油、アクリル系オリゴ
マー等を用いることができる。この際の分散剤の使用量
はガラス粉末及び無機粉末の合計量１００重量部に対し
て０．０１〜１０重量部好ましくは０．１〜２重量部程
度である。

粉末シートを調製するに際しては上記の組成物成分に適
当な溶剤、消泡剤等の添加剤を加え、通常のドクターブ
レード法等により粉末シードを作製することができる。

即ち、ガラス粉末、樹脂バインダー、溶剤および必要に
応じて無機粉末分散剤、離型剤等の添加剤をボールミル
で混合し、ドクターブレードによりキャスティングする
ことにより厚み精度の良好な粉末シートを得ることがで
きる。しかも、キャスティング前のスラリーの脱泡を十
分行うことによりシート内部に気泡を残さないようにす
ることが可能である。この粉末シート調製に際しては、
適宜な基材フィルムを用いて、この上にキャスティング
しても良い。この際の基材フィルムとしては後の焼成工
程で消失するものが使用され、たとえば各種合成樹脂フ
ィルムを例示出来る。

本発明に用いる耐熱性インクは金属酸化物と熱溶融性バ
インダーを主成分とし、その他必要に応じ各種の添加剤
が配合されて成るものである。

金属酸化物としては各種のものが広く使用され、たとえ
ばコバルト、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種を含む酸化物があ
げられ、単独酸化物は勿論複合酸化物も含まれ、その代
表例としては、（ＣｕＭｎ）、（Ｃｒ　Ｍ　ｎ　）　ｔ
　Ｏ４、Ｃｕ　Ｃｒ　ｔ　Ｏａ、（ＣｏＦｅ）（ＦｅＣ
ｒ）ｔ　Ｏｓなどがあげられる。

熱溶融性バインダーとしては通常ワックスが広く用いら
れ、その種類につき特に限定はない。好ましくは用いら
れ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
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。

熱溶融性バインダーとしてポリマーを併用してもよい、
親水性ポリマー、疎水性ポリマーのいずれも用いること
ができ、環球法に基づく軟化点が４０〜２００℃のポリ
マーが好ましく用いられる。

親水性ポリマーの例としては、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、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
き水溶性合成ポリマ、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
。好ましく用いろる疎水性ポリマーの例としては、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
、等をあげ名ことができる。

耐熱性インクにおける金属酸化物、ワックス、ポリマー
の組成比は適宜に決定してよい。一般には金属酸化物１
００重量部あたり、ワックス１０〜５００重量部、好ま
しくは３０〜４００重量部、ポリマー０〜５００重量部
、好ましくは１〜４００重量部が用いられる。該インク
はこれらを適宜に混合して調製される。

本発明のインクこれをそのまま粉末シート上に印刷して
も良く、また予めシート化しても良い。

この際のインクシートは通常インクを支持基材に塗布す
るか、含浸させるなどして保持させたものである。

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、コート祇の如き紙類、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祇・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があげられる。

該インクを支持基材に保持させる方法については特に限
定はなく、公知の方式を適用してよい。

その例としては、該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、イソプロパツール、
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、グラビヤコータ、ワイヤバーなと適宜な塗布機を
用いて行ってよい。該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１５μｍ以下、就中２〜８μｍ
が適当である。なお、該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い。

得られたインクシートを用いであるいはインクをそのま
まガラス粉末含有粉末シート上に熱転写法等適宜の手段
で印刷を施す。このパターンは印字、バーコード、絵柄
等任意の表示が可能である。

また印刷方法としては熱転写法のみならずスクリーン印
刷法等種々の方法を採用することができる。

本発明に於いては上記粉末シート上に耐熱性インクを用
いて任意の印刷を行ったものを感圧性接着剤を介して被
覆すべき物体に貼付する。被覆すべき物体としては、次
の焼成工程で劣化しないものであれば広く各種の材質の
ものが使用出来、その代表例としてセラミック、ガラス
、金属等を例示出来、特に好ましくはセラミックやガラ
スが適している。

貼付する方法としては粉末シートの片面に予め感圧性接
着剤を塗工しておくか、逆に被覆すべき物体に感圧性接
着剤を塗布し粉末シートを圧着してもよい。しかしいず
れの方法を採用する場合でも外観の良好な耐熱性表示を
施した物を得るためには粉末シートが被覆すべき物体に
十分接着されていることが必要であって、しかも焼成時
に粉末シート中の樹脂バインダーが消失する以前に粉末
シートが剥離しないことが重要である。従って粉末シー
トを構成している樹脂バインダーより感圧性接着剤の熱
分解温度を高くすることによりその後の焼成過程に於い
ても粉末シートを構成している樹脂バインダーが消失し
た後に於いてもなお密着性が良好となり、寸法安定性に
優れた印刷物、即ち表示物が取得出来る。

感圧性接着剤としてはアクリル酸ブチル、アクリル酸２
エチルヘキシル等を主成分としたアクリル系粘着剤、も
しくはブチルゴム等を主成分としたゴム系粘着剤が好ま
しい。その厚さとしては１〜５０ａｍの範囲にあること
が好ましく薄すぎると密着性が十分でなく、厚すぎると
発泡の原因となる。

以上のようにして得られた粉末シートを貼付した物体は
ガラス粉末の溶融する温度以上で焼成を行う。この温度
は通常３５０〜１４００″Ｃでシート化に用いた樹脂バ
インダーや感圧接着剤はこの焼成中に消失する。

〔発明の効果〕

この方法によりセラミック、ガラス、金属等の物体に対
して、予め粉末シートに耐熱性インクにより任意の表示
パターンを印刷しておくことにより耐熱性、耐摩耗性の
良好なしかも寸法安定性に極めて優れた印刷即ち表示が
可能となる。

〔実施例〕

以下に実施例を示すが、以下の例に於いて部とあるは重
量部を示す。

実施例１ ３２５メツシユ以下の５ｉＯｚ　−ＣａＯ−ＢａＯ系ガ
ラス粉末１００部に対しアクリル酸ブチル、メタクリル
酸メチル、メタクリルアミドの共重合体（６０：３５：
５、熱分解温度５６０°Ｃ）１５部、分散剤としてオレ
イン酸１部、トルエン２４部、メチルエチルケトン１６
部を常温でボールミルを用いて混合した後、ポリエステ
ルフィルム（厚み７５μｍ）上にドクターブレードを用
いてキャスティングし、厚み１００μｍの粉末シートを
得た。次に１０ｔＩｍのアクリル酸２−エチルヘキシル
共重合体を主成分とした感圧性接着剤をラミネートした
。但しこの感圧性接着剤の組成はアクリル酸ブチル／ア
クリル酸（１００１５）であり、またその熱分解温度は
５９０°Ｃである。

一方ＣｕＣｒｚ　Ｏａ　　（ｐＨ６，０）５０部、パラ
フィンワックス４５部及びエチレン・酢酸ビニル共重合
体５部をロールミルでトルエン中に均一に分散させて耐
熱性インクの塗布液を調製した。

この塗布液を厚さ５μｍのポリエステルフィルム上に乾
燥後の厚さが約５μｍとなるよう塗布機にて塗布し、乾
燥させてインクシートを作製した。

ついで、上記のインクシートを所定幅に裁断して熱転写
用リボンとし、これをケースに収容して熱転写用のイン
クリボンカートリッジを得た。

上記のインクリボンカートリッジを介し通常の熱転写プ
リンタを用いて、上記方法で得た粉末シートのガラス粉
末含有層の上に所定のバーコードパターンを印刷し、パ
ターンシートを得た。　次に窒化珪素よりなるセラミッ
ク成形体に、上記接着剤を塗工した粉末シートを貼り付
け、４００℃で３０分間脱バインダーを行った後２０°
Ｃ／ｗｉｎ、の速度で昇温し１０００℃で１０分間保持
し焼成を行った。得られた成形体の表面には良好な外観
精度を有した印刷が形成されていた。また印刷されたパ
ターンは耐熱性及び耐摩耗性も良好であった。なお、焼
成時に耐熱性インク中のパラフィンワックス及びエチレ
ン・酢酸ビニル共重合体は焼失した。

実施例２ ＰｂＯを８０重量％含有する１５０メツシユ以下のＰｂ
０−Ｂ、Ｏ□系ガラス粉末９０部と３２５メツシユ以下
のアルミナ粉末１０部の混合物に、樹脂バインダーとし
てメタクリル酸イソブチル（熱分解温度４００°Ｃ）１
０部、分散剤としてラウリル酸１部、可塑剤としてトル
エン３５部を常温下ボールミルで混合した後ポリエステ
ルフィルム（厚み７５μｍ）上に、アプリケーターを用
いてキャスティングし厚み８０μの粉末シートを得た。

次にブチルゴムを主成分とした感圧性接着剤を厚み１０
μにラミネートし粉末テープ状シートを得た。但し感圧
性接着剤の熱分解温度は４６０°Ｃであった。　次いで
上記実施例１と同じ耐熱性インクを用いて同じ方法でガ
ラス粉末含有層の上にパターンシートを形成した。

そしてＬｔＯｚ　　ｋｌ□０３　　Ｓ　ｉ　Ｏｘ系の耐
熱ガラス成形体上へ上記テープ状シートを貼付し、１０
°Ｃ／ｍｉｎ昇温で５００°Ｃ１１０分間保持で焼成し
た。

得られたパターンはその精度は良好で外観の問題も全く
なく、また耐熱性及び耐摩耗性も優れていた。

実施例３ 実施例１の方法により製作したインクリボンカートリッ
ジを介し通常の熱転写プリンタを用いて、実施例２で得
たガラス粉末含有シートのガラス粉末含有層の上に所定
のバーコードパターンを印刷し、パターンシートを得た
。

前記のパターンシートをその粘着剤層を介して表面を加
熱酸化したアルミナ成形体に接着し、これを実施例２と
同様に５００℃で１０分間焼成して焼成パターンを形成
した。

得られた焼成パターンは耐熱性、耐摩耗性良好外観精度
に優れたものであった。

実施例４ 実施例３に於いてアルミナ成形体に代えて５Ｕ３４３０
　（厚さ０．２ｍ）を使用し、その他は実施例３と同様
に処理して、耐熱性パターンを形成した。このものは耐
熱性、耐摩耗性、外観、精度いずれに於いても優れてい
た。

（以上）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス粉末及び樹脂バインダーを主成分とし、必
   要に応じて無機粉末を加えて粉末シートとし、ここに得
   た粉末シートの片面に耐熱性インクにて印刷層を設け、
   その反対面を感圧性接着剤を介して被覆すべき物体上に
   加圧積層し、次いで焼成する方法であって、且つ該感圧
   性接着剤層の熱分解温度が該粉末シートを構成する樹脂
   バインダーの熱分解温度より高いものを使用することを
   特徴とする表示方法。
2. （２）樹脂バインダーがアクリル系樹脂であることを特
   徴とする請求項１に記載の表示方法。
3. （３）耐熱性インクが金属酸化物と熱溶融性バインダー
   からなることを特徴とする請求項１に記載の表示方法。