JPH03108599A - 焼成用パターンシート及びその焼成パターンの製造方法 - 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、焼成用インクからなるパターンを有する粘着
部材からなり、耐熱性識別パターンの形成等に好適な焼
成用パターンシート、及びその焼成パターンの製造方法
に関する。

従来の技術及び課題 生産体制が多品種少量生産へと変遷するなか、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識別ラベルとして、耐熱
性や耐久性に優れ、被着体の曲面部等にも簡便に、かつ
直接固着できるものが求められている。

従来、耐熱性や耐久性に優れて被着体に直接固着するタ
イプの識別ラベルとしては、金属やほうろう体、あるい
は焼成セラミック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、ビス止め等を必要としてその
固着に手間がかかる問題点、柔軟性に乏しいため曲面へ
の固着が困難な問題点、現場等で臨機にパターンを付与
してラベル化することが困難な問題点があった。

一方、ガラス粉末と顔料等の任意成分をバインダと共に
混合してなるペースト状のインクを、スクリーン印刷方
式等で被着体に直接塗布したり、−旦転写紙上に塗布し
てこれを転写したりして焼成し、焼成パターンを形成す
る方法が知られていた。しかしながら、曲面への塗布が
困難な問題点、多品種少量の生産体制下では予め準備す
べきスクリーン等が膨大な量となり、またその準備に多
時間、多方力を要する問題点があった。加えて、転写方
法の場合には、被着体に転写したパターンが脱落しやす
い問題点もあった。

課題を解決するための手段 本発明者らは上記の問題点を克服すべく鋭意研究を重ね
た結果、柔軟基材と粘着材層からなる積層体の表面ない
し層間に焼成用インクでパターンを形成し、これをその
粘着剤層を介し被着体に接着して焼成することにより、
意外にもパターンの温存下にその焼成体を被着体に固着
できることを見出し、本発明をなすに至った。

すなわち本発明は、柔軟基材と粘着剤層の積層体からな
り、その積層体の表面、ないし層間に焼成用インクから
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、及び 前記の焼成用パターンシートをその粘着剤層を介し被着
体に接着して焼成処理し、当該焼成用パターンシートが
有する焼成用インクのパターンの焼成体を被着体に固着
させることを特徴とする焼成パターンの製造方法を提供
するものである。

作用 柔軟基材と粘着剤層からなる積層体の表面、ないし層間
に焼成用インクからなるパターンを設ける方式とするこ
とにより、被着体の曲面部等にも容易、かつ簡便に接着
できる焼成用パターンシートとすることができる。また
、パターンを現場等で臨機に付与することも容易である
。

そして、かかる焼成用パターンシートをその粘着剤層を
介し被着体に接着して焼成処理することにより、パター
ンとして付与した焼成用インクがそのパターン形態の温
存下に焼成体化しつつ被着体に自動的に固着し、耐熱性
や耐久性に優れる焼成パターンを形成する。

前記の方法で焼成パターンの付設が達成されたことは予
想外のことであった。すなわち、耐熱性インクで可燃性
の柔軟基材にパターンを付与し、これを粘着剤層を介し
被着体に接着して高温下におくと、剥がれ落ちの問題が
あることを本発明者らは経験していた。従って焼成処理
により剥がれ落ちることなく、かつパターンの温存下に
焼成体化して被着体に固着するとは予測できなかった。

発明の構成要素の例示 本発明の焼成用パターンシートは、柔軟基材と粘着剤層
からなる積層体の表面ないし眉間に、焼成用インクから
なるパターンを有するものである。

第１図に粘着剤層側の表面にパターンを有するものを例
示した。■が柔軟基材、２が粘着剤層、３が焼成用イン
クからなるパターンである。なお、４は被着体である。

柔軟基材は、柔軟性を有する可燃性基材、ないしセパレ
ータで形成される。その可燃性基材としては焼成時に熱
分解するなどして消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
樹脂等からなるフィルム、織布、不織布、あるいは紙な
どがあげられる。可塑剤などの添加剤を含有していても
よい。焼成時における消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。可燃性基材の厚さは適宜に決定してよい
。一般には５〜５００μ１１就中３０〜ｌＯｈｍ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
成時に脱落したり、焼成体が外観不良になるなどの焼成
障害を誘発する場合がある。

セパレータとしては、剥離剤で処理するなどして粘着剤
層より容易に剥離除去できるものが用いられる。焼成処
理に供される前記した可燃性基材とは異なり、セパレー
タは、焼成用パターンシートを被着体に接着後、焼成す
る際には剥離除去されるので可燃性である必要はなく、
その素材につき特に限定はない。

粘着剤層は、焼成温度以下で熱分解するなどして消失し
、焼成用パターンシートを被着体に仮着できる接着力を
有するよう形成される。粘着剤層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
樹脂の如き粘着付与樹脂を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、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。

柔軟基材と粘着剤層の積層体の形成は、例えば適宜な塗
工機により柔軟基材に粘着剤を塗工する方式や、セパレ
ータ上に設けた粘着剤層を柔軟基材に移着する方式など
、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１〜５００μ１１就中２〜５０趨、特
に５〜２０ｕｍ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、焼成パターン
に滲みや発泡が生じやす（なる。

パターンの形成に用いる焼成用インクは、焼成処理を介
しその焼成体が被着体に固着するように調製したもので
ある。かかる性質は例えば、焼成湿度以下で溶融、ない
し反応し、かつ焼成により消失しないで残留する固着性
付与剤により付与できる。その固着性付与剤の代表例と
しては、ガラス粉末の如きセラミック粉末、ないし反応
下にガラス化する粉末、ハンダの形成に用いられる金属
ないし合金の粉末、粉末冶金における焼結材料として用
いられる金属ないし合金の粉末などがあげられる。用い
る固着性付与剤は、被着体の耐熱性等に基づ（焼成温度
や、焼成用パターンシートの使用目的に応じ適宜に決定
してよい。ちなみにガラス粉末の場合、焼成温度が４０
０〜６００℃では鉛ガラス系のものが、５００〜１００
０℃ではホウ珪酸鉛ガラス系やソーダガラス系のものが
、９００℃以上、就中１０００〜１２００℃では珪酸ガ
ラス系や石英ガラス系のものなどが用いられる。

通例の焼成用インクは、固着性付与剤の１種又は２種以
上を、必要に応じ他の焼成残留成分の併用下、バインダ
と共にボールミル等で混合したものである。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。なお、粘着剤層の接着
力に基づきインク成分を保持させうる場合などにはバイ
ンダを使用しない場合もある。前記した焼成用インク成
分の混合に際しては、必要に応じ可塑剤や分散剤などの
適宜な添加剤の併用下、溶媒を用いてペースト状等の流
動物に調製する方式が一般である。もちろんこれに限定
されず、パターンの形成方式に応じ適宜に決定してよい
。例えば、粉末状態とした前記混合物を展開してパター
ンを形成する方式や、前記混合物を加熱溶融下にパター
ンを形成する方式などの場合のように、粉末、溶融液な
どとしても用いうる。

焼成用インクの組成は適宜に決定してよい。−般には固
着性付与剤０〜１００重量％、好ましくは１０〜９５重
量％、その他の焼成残留成分１００−０重量％、好まし
くは９０〜５重量％、必要に応じ用いられるバインダ：
全焼成残留成分の５〜８０！量％とされる。用いる固着
性付与剤、ないしその他の焼成残留成分の大きさは、粒
径が０．１〜２０＃ｌの粉末、ないし同径で長さが１０
０ｕ■以下の繊維が一般であるが、これに限定されない
。

なお固着性付与剤と共に用いられる焼成残留成分は通−
例、焼成時に固着性付与剤の軟化ないし溶融体に保持さ
れて焼成体中に取り込まれるものである。その例として
は、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あげられる。金属ないし合
金を用いて導電性を付与することもできる。被着体との
良好なコントラストが望まれる場合には、必要に応じ有
色ガラスや着色剤が用いられる。着色剤としては無機系
の顔料や充填剤などからなる適宜なものを用いてよい。

その例としては、シリカ、炭酸カルシウム、酸化チタン
、亜鉛華、ジルコニア、酸化カルシウム、アルミナ、焼
成温度以下で酸化されてかか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
、クロム、セレン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、鋼、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などがあげ
られる。

焼成用インクの形成に用い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消失
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
上記の可燃性基材の形成素材として例示した可燃性樹脂
などが用いられる。柔軟基材が可燃性基材である場合、
バインダと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
よりバインダと可燃性基材は同種の樹脂からなることが
好ましい。

本発明の焼成用パターンシートが有する焼成用インクか
らなるパターンの位置は、柔軟基材と粘着剤層からなる
積層体の表面、ないし柔軟基材と粘着剤層の眉間のいず
れであってもよい。粘着剤層側の表面、ないし当該眉間
にパターンを有するものは焼成処理するまでの間、その
パターンが安定に保持されて有利である。なお、積層体
の柔軟基材側の表面にパターンを有するものを形成する
場合には、その柔軟基材に可燃性基材が用いられる。

前記した積層体の表面に焼成用インクからなるパターン
を有するものの形成は、積層体を形成したのちにその表
面にパターンを付与する方式であってもよいし、予め柔
軟基材ないし粘着剤層にパターンを付与し、そのパター
ン付与側を外側にして積層する方式であってもよい。ま
た層間に焼成用インクのパターンを有するものは、予め
柔軟基材ないし粘着剤層にパターンを付与し、そのパタ
ーン付与側を介して積層する方式、パターンを付与した
粘着剤層の上に柔軟基材形成用の樹脂液を塗工する方式
などにより得ることができる。

焼成用インクによる積層体又は柔軟基材ないし粘着剤層
への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。形成するパターンも任意であ
る。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。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
。支持基材としては、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
度よく、効率的に形成できる利点がある。プリンタによ
りパターンを形成する場合などにおいて接着力のため粘
着剤層に直接パターンを形成することが容易でないとき
には、転写方式を併用してよい。かかる点より、転写紙
としては剥離剤で処理するなどして粘着剤層にパターン
を転写したのち、容易に剥がせるようにしたものが好ま
しい。

なおパターンが形成されていることもある粘着剤層の外
表面は、焼成用パターンシートの焼成処理前まで、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。

転写方式でパターンを付与した場合には、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。

本発明の焼成用パターンシートは、所定のパターン単位
を連設したものや、パターン単位にラベル化したものな
ど、適宜な形態で提供しうる。連設体は、焼成処理後に
切断するようにした長尺の被着体や、被着体の連設体な
どに好ましく適用される。またパターンを効率的に付与
でき、画一ラベルの形成に有利であることなどより、打
抜きや切断に供されるラベル母材としても利用しうる。

作業ライン等の現場で焼成用インクからなるパターンを
付与しつつ、ないしは柔軟基材と粘着材層の積層体を形
成しつつ、それを被着体に接着する方式などのように、
焼成用パターンシートの形成とその形成シートの被着体
への接着、さらにはその接着体の焼成処理とを一連の工
程で行うこともできる。

本発明の焼成用パターンシートは陶磁器、ガラス製品、
はうろう体などからなる被着体への絵付け、識別パター
ンや回路パターンの形成などに好ましく用いうる。また
ガラスないしセラミックや金属などからなる製品、ない
し搬送パレット、特にセラミック等の耐熱基板や試作品
などに社名、ロフト番号、品名、納入先、輸出国、その
他任意な識別記号、着色ないし色別パターン、バーコー
ドなどからなる識別パターンの形成などに好ましく用い
うる。

本発明の焼成用パターンシートにおける、焼成用インク
からなるパターンは焼成パターンとして被着体に固着付
与される。

その焼成パターンの形成は、焼成用パターンシートをそ
の粘着剤層を介して被着体に接着し、これを焼成処理す
ることにより行うことができる。

その際、焼成用パターンシートにおける柔軟基材がセパ
レータからなる場合には、シートを被着体に接着したの
ちセパレータを剥離除去して焼成処理に供する。焼成処
理は、用いた固着性付与剤などに応じ適宜な加熱条件で
行われ、一般には３５０℃以上、就中３７０〜１６００
℃で行われる。焼成処理により第２図に例示したように
、粘着剤層等の有機成分は熱分解するなどして消失し、
焼成用インクにおける焼成残留成分がパターンを温存し
つつ焼成体化し、かつ被着体と接着して終極的に焼成パ
ターン５として被着体４に固着する。被着体が未焼成の
セラミックからなる場合などには、焼成用パターンシー
トの焼成と、被着体の焼成、ないし必要な加熱処理とを
兼ねさせることもできる。

前記の焼成処理に際し、例えば識別パターンを形成する
ときのように被着体と形成する焼成ノ（ターンとに明瞭
なコントラストが望まれる場合、被着体を前処理して焼
成パターンとは興なる色合いが形成されるようにしても
よい。その被着体の前処理剤としては、色違いの焼成色
を形成する上記した焼成用インクに準じたものをあげる
ことができる。ただし、この場合にはバインダを省略で
きる場合が多い。前処理の方式としては、印刷方式やへ
ケ塗り方式等で前処理剤を被着体の所定部分に塗布する
方式、前処理剤を予めフィルムないしシート状に成形し
てそれを接着剤を介し、あるいは加熱圧着により被着体
に接着する方式などがあげられる。

発明の効果 本発明の焼成用パターンシートによれば、焼成用インク
からなるパターンを有する粘着部材形態を形成すればよ
いので、任意なパターンを容易、かつ臨機に付与できて
、多品種少量生産用の識別パターンや絵柄なども容易に
形成することができる。また、粘着剤層を介し被着体に
簡便に接着でき、パターンも脱落し難（て曲面への接着
が容易である。特にパターンを粘着剤層面や層間に有す
るものは、パターンの保持性に優れて切断等の加工時や
被着体への接着時に、パターンに欠は等の損壊が生じ難
い。さらに焼成処理により被着体に焼成パターンを固着
することができ、形成された焼成パターンは耐久性、耐
熱性に優れている。

一方、本発明の製造方法は、かかる焼成パターンの製造
効率に優れている。

実施例 実施例１ 片面にアクリル系粘着剤からなる厚さ１５部１ｍの粘着
剤層を有する厚さ５０μｍのポリイソブチルメタクリレ
ートフィルムの他面に、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
て焼成用パターンシートを得た。

用いた焼成用インクは、ホウ珪酸鉛ガラス系粉末２０部
（重量部、以下同じ）と、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２０部を、トルエン４０部を用いて混合し、ペース
トとしたものである。

次に、前記の焼成用パターンシートをその粘着剤層を介
しアルミナ基板に接着し、５００℃で３０分間、大気中
にて焼成処理した。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。

前記により、アルミナ基板の上に強固に固着した黒色の
鮮明なバーコードからなる焼成パターンを得た。

実施例２ 珪酸鉛ガラス系粉末２０部と、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２０部をトルエン８０部を用いて混合し、ペー
ストとした焼成用インクを用いて、粘着剤層の上にバー
コードパターンを印刷したほかは実施例１に準じ焼成用
パターンシートを得、それをアルミナ基板に接着して焼
成処理した。

前記により、アルミナ基板の上に強固に固着した黒色の
鮮明なバーコードからなる焼成パターンを得た。

実施例３ ポリイソブチルメタクリレートフィルムに代えて、剥離
剤で処理したポリエステルフィルムからなる厚−さ５０
μｓのセパレータを用い、実施例２に準じて粘着剤層と
焼成用インクからなるバーコードパターンを設けたのち
、ガラス板上に接着し、そのセパレータを剥離除去して
５００℃で３０分間、大気中にて焼成処理した。焼成に
よりアクリル系粘着剤等の有機成分は焼失した。

前記により、ガラス板の上に強固に固着した黒色の鮮明
なバーコードからなる焼成パターンを得た。

実施例４ 剥離剤で処理したポリエステルフィルムからなる転写紙
の上に、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、乾燥させて転写シートを
得た。用いた焼成用インクは、錫・亜鉛（９％）合金の
粉末２０部と、ポリイソブチルメタクリレート２０部を
トルエン６０部を用いて混合し、ペーストとしたもので
ある。

次に、厚さ５０μ−のポリイソブチルメタクリレートフ
ィルム上に設けたアクリル系粘着剤からなる厚さ１５μ
−の粘着剤層の上に、前記の転写シートをそのパターン
形成面を介して圧着したのち剥離して、バーコードパタ
ーンを粘着剤層に転写させ、焼成用パターンシートを得
た。

ついで、前記の焼成用パターンシートをその粘着剤層を
介し金属基板に接着し、５００℃で３０分間大気中にて
焼成処理した。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。

前記により、金属基板の上に強固に固着した白色系の鮮
明なバーコードからなる焼成パターンを得た。

実施例５ 厚さ５０μ−のポリイソブチルメタクリレートフィルム
の片面に、パターンマスクを介して実施例１と同じ焼成
用インクからなるバーコードパターンを印刷し、乾燥さ
せてパターンフィルムを形成し、そのパターン面にアク
リル系粘着剤からなる厚さ１０ｕａの粘着剤層を移着し
て焼成用パターンシートを得た。

次に、前記の焼成用パターンシートをその粘着剤層を介
しアルミナ基板に接着し、６００℃で３０分問、大気中
にて焼成処理した。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。

前記により、アルミナ基板の上に強固に固着した黒色の
鮮明なバーコードからなる焼成パターンを得た。

実施例６ アルミナ基板に代えて、ホウ珪酸ガラス系粉末１００部
と、酸化チタン２０部と、ポリイソブチルメタクリレー
ト２０部と、フタル酸ジブチル２部をトルエン４５部を
用いてボールミルで混合し、その混合液を塗布機にて透
明なガラス製部品に塗工して乾燥させ、厚さ５０ｎの白
色の前処理層を形成し、その前処理層の上に実施例５と
同じ焼成用パターンシートを粘着剤層を介し接着して５
００℃で３０分間、大気中にて焼成処理した。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。

前記により、透明なガラス製部品に強固に密着した白色
の前処理焼成層の上に、強固に固着した黒色の鮮明なバ
ーコードからなる焼成パターンを得た。

なお、前処理を施すことなく透明なガラス製部品に直接
、焼成用インクのパターンを付与する方式でバーコード
からなる焼成パターンを得た場合、ガラスの透明性によ
りコントラストが不充分でバーコードが視認し難かった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は焼成用パターンシートの構成例の断面図、第２
図は焼成パターン形成例の説明図である。 １：柔軟基材 ２：粘着剤層 ３：焼成用インクからなるパターン ４：被着体 ５：焼成パターン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、柔軟基材と粘着剤層の積層体からなり、その積層体
   の表面、ないし層間に焼成用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。 ２、請求項１に記載の焼成用パターンシートをその粘着
   剤層を介し被着体に接着して焼成処理し、当該焼成用パ
   ターンシートが有する焼成用インクのパターンの焼成体
   を被着体に固着させることを特徴とする焼成パターンの
   製造方法。 ３、被着体がコントラスト向上のための前処理を施した
   ものである請求項２に記載の製造方法。