JPH04274277A - パターン形成体 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性、耐久性等に優
れる焼成体からなり、識別ラベルなどに好適なパターン
形成体に関する。

【０００２】

【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
製品や半製品ないし部品等の管理に用いる、耐熱性、耐
久性等に優れるラベルの提供が重要な課題となっている
。

【０００３】従来、識別ラベルなどに用いうる、焼成体
からなるパターン形成体としては、金属板の上にガラス
粉末含有の焼成用インクからなるパターンを設け、それ
を焼成処理したものが知られていた。

【０００４】しかしながら、スクリーン印刷や転写方式
でパターンを付与する必要のあることから、パターンの
付与までに多工程を要して製造効率に劣る問題点もさり
ながら、表面の粗い金属板や曲がった金属板にパターン
を設けることが困難な問題点があつた。また、焼成パタ
ーンの強固な密着を得るために金属板の表面を予め酸化
するなどの表面処理を施す必要のある問題点もあった。

【０００５】さらに、金属板の全面を焼成層で被覆して
耐薬品性をもたせることが困難な問題点があった。琺瑯
板を用いれば耐薬品性をもたせうるが、その場合には焼
成パターンの密着がさらに困難となり、琺瑯化工程も必
要となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、製造が容易
で、粗面系や屈曲系等の金属板の使用も可能であり、金
属板全面の被覆も容易で、焼成パターンの密着性に優れ
て耐熱性、耐久性等に優れるパターン形成体を得ること
を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、アルミニウム
系金属板の上に、焼成処理下に固着されたパターン層を
有してなり、そのパターン層が、アルミニウム系粉末を
樹脂バインダーで保形してなる金属粉末シートの上に耐
熱性インクからなるパターンを有するものの焼成体から
なることを特徴とするパターン形成体を提供するもので
ある。

【０００８】

【作用】金属粉末シートに対しては、熱転写プリンタ等
による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。また金属粉末シートは柔軟で、その良好
な変形性に基づいて粗面系や屈曲系の金属板に対しても
容易に仮着でき、金属板全面の被覆も容易である。さら
に、金属板上に設けた金属粉末シートを焼成処理するこ
とにより、パターン層が形成されつつ金属板に固着する
。その場合、金属板と金属粉末シートがアルミニウム系
であるので、強固な固着が容易に形成される。

【０００９】

【実施例】本発明のパターン形成体を図１に例示した。 １がパターン層、２がアルミニウム系金属板である。パ
ターン層は、アルミニウム系粉末を樹脂バインダーで保
形してなる金属粉末シートの上に、耐熱性インクからな
るパターンを設け、それを焼成処理したものからなる。

【００１０】金属粉末シートは、１種又は２種以上のア
ルミニウム系粉末を樹脂バインダー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。

【００１１】アルミニウム系合金の例としては、アルミ
ニウム−銅、アルミニウム−ケイ素、アルミニウム−亜
鉛などがあげられる。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。

【００１２】金属粉末シートの形成に際しては、金属板
との密着力の向上等を目的として、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、使用目的に応じて
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粒径
は、０．１〜１００μｍ、就中０．８〜２０μｍが適当
である。

【００１３】樹脂バインダーとしては、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。その種類につ
いては特に限定はない。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。

【００１４】樹脂バインダーの使用量は、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
。樹脂バインダー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。

【００１５】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等の層厚制御性に優れる方式
が好ましい。消泡剤を併用するなどして展開層中に気泡
が残らないよう十分に脱泡処理することが好ましい。

【００１６】なお、金属粉末シートには必要に応じて、
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、使用目的に応じて適宜に
決定してよく、一般には１０〜５００μｍとされる。

【００１７】金属粉末シート上に設けられるパターンは
、耐熱性インクで形成される。用いる耐熱性インクは、
焼成処理下に金属粉末シートの焼成体と一体化するもの
であればよい。一般に用いられる耐熱性インクは、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
で混合してペースト状等の流動物としたものである。そ
の調製に際しては、必要に応じてバインダー、可塑剤、
分散剤等の添加剤が併用される。

【００１８】従来技術におけるスクリーン印刷や転写方
式で使用されていた、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ーと共に混
合してなるペースト状のインクなどは耐熱性インクの代
表例である。

【００１９】耐熱性インクの組成は、金属粉末シートの
焼成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、同径で長さが１０
０μｍ以下の繊維の使用が適当であるが、これに限定さ
れない。

【００２０】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
合物等の白色物などがあげられる。

【００２１】また、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、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、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。

【００２２】耐熱性インクの調製に必要に応じて用いら
れる固着性付与剤は、金属粉末シートの焼成体との固着
性を付与するためのもので、例えば焼成温度以下で溶融
し、かつ焼成により消失せずに残留する物質などが用い
られる。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。

【００２３】耐熱性インクの調製に必要に応じて用いら
れるバインダーとしては、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あげられる
。バインダーの使用量は、焼成パターンを形成する成分
の５〜８０重量％が適当である。

【００２４】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。

【００２５】樹脂としては、上記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
クのバインダーと金属粉末シートの樹脂バインダーとの
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
インクのバインダーと金属粉末シートの樹脂バインダー
は同種の樹脂からなることが好ましい。

【００２６】金属粉末シートに耐熱性インクのパターン
を形成する段階は、金属粉末シートをアルミニウム系金
属板に仮着する前であってもよいし、後であってもよい
。前者はアルミニウム系金属板が屈曲する場合などに有
利である。後者は定形ラベル等の連続体を形成する場合
などに利用しうる。

【００２７】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。

【００２８】形成するパターンも任意である。印字パタ
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、ワイヤドッ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。

【００２９】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、ポリアミ
ド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。

【００３０】なお、金属粉末シートのパターン形成面は
、焼成処理に供するまでの間、必要に応じてセパレータ
を接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接着しておいてセパレータに
代えることもできる。

【００３１】金属粉末シートは、アルミニウム系金属板
の必要な部分に設けられ、全体を覆う状態に設けてもよ
い。図２に、金属粉末シート４をアルミニウム系金属板
２の上に設けたものを例示した。図中の３は、金属粉末
シートに付与したパターンである。

【００３２】金属粉末シートのアルミニウム系金属板へ
の仮着は、例えば金属粉末シート中の樹脂バインダーを
利用した圧着方式や、接着剤による方式など、適宜な方
式で行ってよい。金属粉末シートに予め粘着層を設け、
その粘着層を介して仮着する方式なども採ることができ
る。

【００３３】粘着剤には適宜なものを用いてよい。良好
な焼成パターンを得る点よりは、金属粉末シートにおけ
る樹脂バインダーよりも高い熱分解温度を有するポリマ
ーを用いた粘着剤が好ましい。好ましく用いうる粘着剤
の例としては、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。粘着層
には、金属粉末シートとアルミニウム系金属板との焼成
固着が円滑に行われるよう、ガラス粉末や低融点金属粉
末、アルミニウム系粉末等の耐熱性接着成分を含有させ
てもよい。

【００３４】アルミニウム系金属板としては、アルミニ
ウムやアルミニウム−シリコン系合金、アルミニウム−
亜鉛系合金などの種々のアルミニウム系金属からなるも
のが用いられる。厚さは、柔軟体や剛体など、任意であ
る。

【００３５】本発明におけるパターン層は、アルミニウ
ム系金属板上に仮着した金属粉末シートをそれに設けた
パターンと共に焼成処理したものである。焼成により、
樹脂バインダー等の有機成分は消失し、金属粉末シート
がパターンと融着一体化しつつ焼成体化し、アルミニウ
ム系金属板と固着する。焼成条件は、金属粉末シートの
焼成温度などに応じて適宜に決定してよい。焼成に供す
る状態は例えば、所定のパターン単位を連続的に形成し
た長尺体や、ラベル等の使用単位に形成したものなど、
任意である。

【００３６】本発明のパターン形成体は、識別ラベル等
の表示体や、装飾板などとして好ましく用いうる。識別
ラベル等の場合における被着体への取付けは、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。金属系の被着体に対しては、溶接方式やロ
ウ付け方式なども適用することができる。

【００３７】ちなみに、平均粒径３μｍ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１００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５０μｍのポリエステルフィルム上に展開し、乾燥さ
せて厚さ５０μｍの金属粉末シートを得た。

【００３８】次に、平均粒径３μｍの亜鉛粉末５０部、
平均粒径１μｍ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６μｍのポリエステルフィルムに塗布し、乾
燥させて厚さ８μｍ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、パターンシートを得た。

【００３９】ついで、厚さ５０μｍ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１０μｍ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
のパターンを有しない面に積層して粘着層を付設した。

【００４０】前記の粘着層よりポリエステルフィルムを
剥がして、その金属粉末シートを厚さ１ｍｍのアルミニ
ウム板に仮着し、１０℃／分の速度で昇温して５００℃
で６０分間焼成（空気中）した。焼成により、金属粉末
シート中等における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パターン層を有するパ
ターン形成体を得た。そのバーコードパターンは非常に
鮮明であった。

【００４１】

【発明の効果】本発明のパターン形成体は、シート方式
に基づく任意なパターンの容易、かつ臨機な付与性によ
り製造効率に優れている。また、アルミ系金属粉末シー
トの焼成下に形成したパターン層であるので、容易に焼
成固着できてアルミニウム系金属板との密着力に優れる
と共に、耐久性、耐熱性に優れている。さらに、全面包
囲が容易であることより耐薬品性を有するものの形成が
簡単であり、粗面系や屈曲系等の金属板を用いたものも
容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の斜視図

【図２】焼成前の状態を例示した斜視図

【符号の説明】

１：パターン層 ２：アルミニウム系金属板 ３：パターン ４：金属粉末シート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　アルミニウム系金属板の上に、焼成処
   理下に固着されたパターン層を有してなり、そのパター
   ン層が、アルミニウム系粉末を樹脂バインダーで保形し
   てなる金属粉末シートの上に耐熱性インクからなるパタ
   ーンを有するものの焼成体からなることを特徴とするパ
   ターン形成体。