JPH03125182A - 焼成用パターンシート - 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、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、は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な量となり、その準備に多時間、
多方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、セラミック粉末を樹脂バインダで保
形してなる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に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０．１〜１００μｍ１就中０．
５〜２０ｕｍ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。

般にはＩＯμｍ〜５ｎｎｍ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
きる接着力を有し、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’　
Ｂ２０３　”　ＳｉＯ２系、ＢａＯ−ＣａＯ・ＳｉＯ２
系、Ｎａ２０−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
０．１〜５０μ１１就中０．５〜ｌＯｕｍ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
、１〜２００＋ｏｎ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（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
性バイレダの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０．１〜５０μ繭、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、バルミチル
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（軟化点が４０〜２
００℃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。

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３〜１０００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式は
、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。

ＸＹブロック、ワイヤートッド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
どを用いつる。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、耐熱性インクの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　　８
１１９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１００ｕ＋ｎ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、グラビア
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。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５〜５０μｍ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、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、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１−のアルミナ粉末３０部（重量部、以下同じ
）、平均粒径０．８ｐｍ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
ールミルで均一に混合して得た混合液をドクターブレー
ド法でセパレータ上に展開し、乾燥させて厚さ６０シｍ
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３ｕＩＩｌ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ＣｕＣｒ２０ｇ５０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６
μｍのポリエステルフィルムに塗布し、乾燥させて厚さ
８　ｔｔｍ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コ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２
００ｕｍＸＡｔ含量５重量％、Ｃｒ含量２０重量％）に
加圧積層して仮着し、６００°Ｃ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かでき、
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がは実施例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 ＣｕＣｒ２０ａ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、滲みによるバーの融合部分が認められた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．セラミック粉末を樹脂バインダで保形してなるセラ
   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
   。