JPH03182338A - パターン形成シート - 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、アルミ系の金属粉末シートに耐熱性インクの
パターンを設けて焼成パターンを形成するようにしてな
り、識別ラベルの形成等に好適なパターン形成シートに
関する。

従来の技術及び課題 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、耐熱性等に優
れるラベルの提供が重要な課題となっている。

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。

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、その焼成体は耐熱性等に優れる。

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、
多労力を要する問題点があった。

また仮（、こ当該焼成用パターンシートに粘着層を設け
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、非ガラス系セラミック粉末からなるシートの場合に
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
もあった。

課題を解決するための手段 本発明は、アルミ系の金属粉末シートをベースに用いて
前記の課題を克服したものである。

すなわち本発明は、アルミニウム系粉末を樹脂バインダ
で保形してなる金属粉末シートに、耐熱性インクからな
るパターンを設けてなり、焼成処理により焼成パターン
が形成されるようにしてなることを特徴とするパターン
形成シートを提供するものである。

作用 前記のパターン形成シートは、柔軟で曲面追随性を有し
、熱転写プリンタ等の適宜な印刷方式などでパターンを
臨機に付与することができる。また、粘着層の付設によ
り被着体に簡便に仮着することができる。一方、焼成に
よりパターン形成シートはそれに付与したパターンを温
存しっつ焼成体化して被着体に固着し、焼成パターンを
形成する。

発明の構成要素の例示 本発明において用いる金属粉末シートは、アルミニウム
系粉末を樹脂バインダで保形したものである。

アルミニウム系粉末としては、アルミニウム粉末、アル
ミニウム系合金粉末、ないしアルミニウムとの混合・加
熱下に合金化しうる金属粉末が用いられる。アルミニウ
ム系合金の例としては、アルミニウムー銅、アルミニウ
ムーケイ素、アルミニウムー亜鉛などがあげられる。ま
たアルミニウムとの混合・加熱下に合金化しうる金属の
例としては、亜鉛や錫などがあげられる。金属粉末シー
トは、アルミニウム系粉末の１種又は２種以上を用いて
形成される。金属粉末シートには必要に応じ、被着体と
の密着力の向上などを目的として、融点が使用アルミニ
ウム系粉末以下の粉末、例えばガラス粉末や金属粉末な
どを添加してもよい。

その添加量は使用目的に応して適宜に決定してよい。一
般にはアルミニウム系粉末の９０重量％以下、就中２０
〜５０重量％とされる。金属粉末シートの形成に用いる
アルミニウム系粉末等の粉末の粒径は０．１　”−ｆｏ
ｒｕｍ　％就中０．８〜２０ｕｍ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、併用のア
ルミニウム系粉末の比重や粒度などにより適宜に決定し
てよい。一般にはアルミニウム系粉末１００重量部あた
り５〜１００重量部、就中１５〜５０重量部が用いられ
る。樹脂バインダの使用量が過少では保形性に乏しいシ
ートとなり、過多では焼成時に割れや発泡を誘発しやす
いシートとなる。

金属粉末シートの形成は例えば、溶剤等を用いてシート
形成成分をボールミル等で混合し、その混合液を適宜な
方式でセパレータ等の支持基村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。なお金属粉末
シートの形成に際しては、必要に応じ可塑剤、分散剤等
の適宜な添加剤を配合してよい。形成する金属粉末シー
トの厚さは使用目的に応じ適宜に決定してよく、一般に
は１０〜５００１ｍとされる。

本発明のパターン形成シートは、金属粉末シートに耐熱
性インクからなるパターンを設けたものである。

用いる耐熱性インクは、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。かかる耐熱
性インクは通例、１種又は２種以上の顔料ないし充填剤
、固着性付与剤を溶媒を用いて、必要に応じバインダ、
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。

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。

耐熱性インクの組成は、被着体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
維などが一般に用いられる。粒径が０．１〜２０μｍの
粉末、同じ径で長さがｌｏｏｕｍ以下の繊維の使用が適
当であるが、これに限定されない。焼成パターンの形成
成分の具体例としては、アルミニウム、亜鉛、錫の如き
低融点金属、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、焼成塩
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、銅、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、銅、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・酸化マンガンやクロム酸塩、過マンガン
酸塩等の黒色物などがあげられる。

必要に応じ用いられる固着性付与剤は、耐熱性インクを
焼成処理した場合にその焼成体が被着体に固着する性質
を付与するもので、例えば焼成温度以下で溶融し、かつ
焼成により消失しないで残留する物質などからなる。そ
の代表例としては、ガラス粉末の如きセラミック粉末な
どがあげられる。用いる固着性付与剤は被着体の耐熱性
等に基づく焼成温度や、パターン形成シートの使用目的
に応じ適宜に決定してよい。

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
しく用いつ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金属粉末シートの形成素材として例
示した樹脂などがあげられる。耐熱性インクのバインダ
と金属粉末シートの樹脂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。かかる点より耐熱性インクのバインダと
金属粉末シートの樹脂バインダは同種の樹脂からなるこ
とが好ましい。必要に応し用いるバインダの使用量は、
焼成パターン形成方式分〜８０重量％が適当である。

耐熱性インクによる金属粉末シート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
介しての出布方式、転写紙に設けたパターンの転写方式
、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。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、任意なパターンを
付与してよい。プリンタ、例えばＸＹプロッタ、ワイヤ
ドツト型や熱転写型ないしインパクト型等によりパター
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、含浸方式等により耐熱性イン
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。なおパターンを形成した面は、パターン
形成シートの焼成処理前まで、必要に応しセパレータを
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。

本発明のパターン形成シートは、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つる。

なお、金属粉末シートへのパターンの付与は、現場等の
臨機な段階で行うこともできる。

本発明のパターン形成シートには、被着体への仮着を容
易とすべく必要に応じ粘着層を設けてもよい。設ける段
階は、金属粉末シートに耐熱性インクのパターンを設け
る前であってもよいし、後であってもよい。粘着層の付
設は、例えば金属粉末シートの上に粘着剤を塗設する方
法や、セパレータ上に設けた粘着層を金属粉末シート上
に移着する方法などにより行うことができる。粘着層の
厚さは使用目的に応じ適宜に決定してよい。一般には１
〜２００μ−とされる。なお粘着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くこと
が望ましい。

粘着層の形成に用いる粘着剤は、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消失す
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着剤は、その樹脂
成分が金属粉末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る。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。なお粘着層にガラス粉末や低融点金
属粉末等の耐熱性接着成分を含有させて、被着体への焼
成固着が円滑に行われるようにしてもよい。

本発明のパターン形成シートは、焼成パターンとして被
着体に固着付与され、ガラスないしセラミックや金属等
からなる物品などへのバーコード等の識別パターンの形
成などに好ましく用いつる。

焼成パターンの形成は、パターン形成シートを粘着層を
介するなどして被着体に接着して焼成処理することによ
り行うことができる。焼成処理により樹脂バインダ等は
消失し、金属粉末シートや耐熱性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として被着体に固着す
る。

発明の効果 本発明のパターン形成シートによれば、耐熱性インクか
らなる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等も容易に形成すること
ができる。さらに粘着層等を介し被着体に簡便に接着で
き、パターンも脱落し難くて曲面への接着が容易である
。加えて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。

実施例 実施例１ 平均粒径３坤のアルミニウム粉末１００部（重量部、以
下同じ）、ポリブチルメタクリレート３０部、ジブチル
フタレート３部及びステアリン酸１部を、トルエン１０
０部を用いてボールミルで均一に混合して得たスラリー
をドクターブレード法で厚さ５０μ−のポリエステルフ
ィルム上に展開し、乾燥させて厚さ５０μ鴫の金属粉末
シートを形成した。

次に平均粒径３μｍの亜鉛粉末５０部、平均粒径１μ■
のクロム酸銅１０部、ステアリン酸３０部及びエチレン
・酢酸ビニル共重合体１０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　ｕ
ｓのポリエステルフィルムに塗布し、乾燥させて厚さ８
ｔｓの筺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金属粉末
シートの片面にバーコードパターンを付与し、パターン
形成シートを得た。

ついで厚さ５０μ−のポリエステルフィルム上にアクリ
ル系粘着剤からなる厚さ２０μ階の粘着層を有するシー
トを、その粘着層を介し金属粉末シートの露出面に積層
して粘着層を付設した。

得られたパターン形成シートよりポリエステルフィルム
を剥がしてその粘着層を介し、厚さｌｌｌｌ１１のステ
ンレス板に仮着し、５００℃で６０分間焼ｔｃ＜空気中
）した。焼成により金属粉末シート中等の有機成分は焼
失した。

前記により、ステンレス板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った。

さらに前記のパターン形成シートは柔軟で、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ができ、焼
成後の密着性にも優れていた。

実施例２ 平均粒径３ｕｍのアルミニウム粉末６０部と平均粒径３
μ踏の亜鉛粉末４０部の混合粉末１００部、ポリブチル
メタクリレート２０部、ジブチルフタレート６部及びス
テアリン酸１部を用いて厚さ５０μ■の金属粉末シート
を形成したほかは実施例１に準じて片面に粘着層を有す
、るパターン形成シートを得た。

次に、前記のパターン形成シートよりポリエステルフィ
ルムを剥がしてその粘着層を介し、厚さ５００囲のアル
ミニウム板に仮着し、５００℃で３０分間焼成（空気中
）した。焼成により金属粉末シート中等の有機成分は焼
失した。

前記により、アルミニウム板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った。さらに前記のパターン形成
シートは柔軟で、被着体の三次元曲面部分に対しても容
易に仮着することができ、 焼成後の密着性にも優れていた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アルミニウム系粉末を樹脂バインダで保形してなる
   金属粉末シートに、耐熱性インクからなるパターンを設
   けてなり、焼成処理により焼成パターンが形成されるよ
   うにしてなることを特徴とするパターン形成シート。 ２、粘着層を付設してなる請求項１に記載のパターン形
   成シート。