JPS6012952B2 - 食刻画像の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は食亥』画像の形成方法に関する。

従来から金属或いは非金属板の表面をフオトェッチング
法あるいはケミカルミリーリング法によって食刻して食
刻画像を形成することが行われている。

フオトェッチング法は｛１’原図の作成、（２｝写真製
版法による原版の作成、‘３｝被加工材表面の前処理（
脱脂・研摩・酸洗い・水洗・乾燥）、‘４｝感光液塗布
、‘５｝露光、｛６１現像（→染色→バーニング）、【
７１被加工材裏面に防食ニス塗布、‘８）腐蝕、‘９）
水洗、００レジスト及び防食ニス剥離、（１１）水洗、
乾燥、（１２）仕上げ、検査の１２工程よりなり工程数
が多く且製品１つ毎に感光液、現像液防蝕ニス剥離液、
腐蝕液等多くの使用材料を必要とするので製品１つ当り
の製作時間及び製造費が高い欠点がある。

又、ケミカルミーリング法は‘１１マスクの作成、・‘
２｝被加工材表面の前処理、糊マスキング、｛４｝腐蝕
、｛５｝水洗、（６’レジスト除去、｛７ー水洗、乾燥
、棚仕上げ、検査の８工程よりなる前記フオトェッチン
グ法に比べれば工程数は少ないが、フオトェッチング法
よりも精度が低い欠点がある。

又、被加工材を腐蝕する場合前記いずれの方法について
もいえることであるが、単純な浸糟法ではエッチングに
時間がかかるしサイドエッチも大きく、腐蝕ムラも起こ
しやすいので一般には腐蝕液を被加工材板面にはねかけ
たり、吹きつけて腐蝕を行なわなければならず、設備費
がかかる欠点がある。

又、腐蝕液の寿命はそれほど長くなく、従って腐蝕液自
体の材料費がかさむばかりでなく、品質がバラッキやす
く、歩留りも低下し、品質管理、作業能率に非常に影響
が大きい欠点がある。

そして一般に腐蝕液は数回線返し使用しているうちに疲
労するので、新液を補充するとか、疲労液を全部捨て去
って新液と交換しなければならない欠点がある。更に用
済みの腐蝕液及び洗条廃液はそのまま廃水することは出
来ず廃水にあたっては物理的・化学的処理を施して有害
成分を除去することを要し高価な廃水処理装置を必要と
する欠点がある。

本発明は前述の欠点を解消した食刻加工方法により金属
或いは非金属の呈する色調を利用した色彩食刻画像を極
めて簡単に製造することを特色とするものである。即ち
本願に係る第１の発明は第１の物質よりなる単層基体又
は表層が第１の物質よりなる多層の基体上に前記第１の
物質の色とは異なる色を有する第２の物質被膜が重層さ
れている複合体の表面に、支持体上に熱及び／又は圧で
破壊可能な含腐蝕液マイクロカプセルを含む腐蝕印刷イ
ンキを用いて外形が食刻加工しようとするパターンの鏡
像の腐蝕性印刷被膜を印刷形成してなるパターン食刻用
シートをあてがい、熱及び／又は圧を加えて含腐蝕液マ
イクロカプセルを破壊し、該マイクロカプセル内から腐
蝕液を流出させ、前記複合体の前記腐蝕性印刷被膜に対
綾する部分を食刻することにより前記基本表面の一部を
選択的に裸出させて食刻画像を形成することを特徴とす
る食刻画像の形成方法であり、第２の発明は第１の物質
よりなる単層基体又は表層が第１の物質よりなる多層基
体上に前記第１の物質の色とは異なり、且つ相互に異な
った色を有する２層以上の物質被膜が重層されている複
合体の表面に支持体上に熱及び／又は圧で破壊可能な含
腐蝕液マイクロカプセルを含む腐蝕印刷インキを用いて
腐蝕せんとする深さに相応する腐蝕能力をそれぞれ備え
た外形が食刻加工しようとするパターンの鏡像の複数の
腐蝕性印刷被膜を印刷形成してなるパターン食刻用シー
トをあてがい、熱及び／又は圧を加えて含腐蝕液マイク
ロカプセルを破壊し、該マイクロカプセル内から腐蝕液
を流出させ、前記複合体の前記腐蝕性印刷被膜に対援す
る部分を各腐蝕性印刷被膜の腐蝕能力に相応する深さに
食刻することにより最上の物質被膜より下層の物質被膜
の面及び基本面の一部を選択的に裸出させて食刻画像を
形成することを特徴とする食刻画像の形成方法である。
以下、本発明につき図面を参照しながら詳細に説明する
。

先ず、第１の発明について説明する。

第１図は本発明において用いるパターン食刻用シートー
を示している。

支持体２上に熱及び／又は圧で破壊可能な含腐蝕液マイ
クロカプセル３を含む腐蝕印刷インキを用いてグラビア
印刷、オフセット印刷、シルクスクリン印刷、あるいは
フレキソ印刷等の印刷方式につて外形が食刻加工しよう
とするパターンの鏡像の腐蝕性印刷被膜４を印刷形成し
てパターン食刻用シート１を作成する。

上記において含腐蝕液マイクロカプセル３とは第２図示
の如く、芯物質である腐蝕液３１が熱及び／又は圧で破
壊可能な壁膜３２で包まれているものである。

芯物質である腐蝕液３１としては例えばカ性ソーダ、塩
酸、塩化第二鉄液と塩酸の混合溶液、塩化第二鉄液、過
硫酸アンモンと塩化第二水銀の混合溶液、硝酸、硝酸と
硫酸の混合溶液、硝酸と塩酸の混合溶液、クロム酸と硫
酸の混合溶液、塩化第二鉄と硝酸の混合溶液、硝酸と硝
酸銀の混合溶液、（硝酸と過酸化水素水の混合液、塩酸
と過酸化水素水の混合液）ふつ酸、過硫酸塩とふつ化物
の混合溶液、粉末亜鉛と塩酸の混合溶液等を使用するこ
とができる。

この場合、混合液自体が反応するもの、例えば、塩酸あ
るいは硝酸と過酸化水素水との混合液等の場合は、各々
を別々にカプセルにしてその２種のカプセルを混合して
インキを作成すればよい。肇際３２の材料としては例え
ばナイロン、テトロン、ポリウレタン、ポリウレア、ポ
リカーボネート、ホルマリンナフタレンスルホン酸縮合
物、アミノ樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂等の
縮合系ポリマー、熱水マレイン酸系共重合体〔エチレン
、ビニルメチルエーテルなど〕、アクリル酸、メタクリ
ル酸系の共重合体等のコポリマー、ポリ塩化ビニル、サ
ラン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルアセタ
ール、ポリアクリルアマィド、ポリビニルベンゼンスル
ホン酸、ポリビニルアルコール、合成ゴム等のホモポリ
マー、ェポキシ樹脂、ニトロパラフィン、ポリスチレン
のニトロ化体等の硬化型ポリマー、ワックス、パラフイ
ン、ロジン、シエラツク、トリステアリン、モノグリセ
ラィド、蜜ろう、木ろう、油脂、硬化油等のろう状粉質
を使用することができる。

壁膜材料は芯物質との関係を考慮して選択しなければな
らない。即ち、芯物質が酸化性薬品を除く各種鉱酸の場
合にはポリエチレン、ポリプロピレンなどの炭化水素系
化合物で不飽和結合のないもの、あるいはポリ塩化ビニ
ルのプラスチック、フェノール系樹脂、アクリル樹脂を
使用し又、芯物質が無機アルカリの場合にはポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどの炭化水素系化合物で不飽和結
合のないもの、あるいはボリ塩化ビニルのプラスチック
、ュリア樹脂、アクリル樹脂、ェポキシ樹脂を使用する
。又、芯物質が酸化性の硝酸、あるいは濃い塩酸などの
場合には、ポリ塩化ビニリデンなどの特殊なプラスチッ
クしか使用できない。カプセル化は例えば界面重合法、
ｉｎｓｉｔｕ重合法、融解分散冷却法、有機溶液系から
の相分離法、液中乾燥法等の方法によつ行なわれ得る。

腐蝕印刷インキは前記マイクロカプセル３とビヒクルと
の混合物を主剤とし、それに必要に応じて乾燥適性調整
剤等の種々の助剤を添加した組成物である。腐蝕印刷イ
ンキのピヒクルはマイクロカプセルの壁膜材料との関係
を考慮して選択すべきものであるが、ビヒクルとして例
えば下記のものがあげられる。（ｉ〕グラビア用 マレィン酸樹脂、ロジン変化フェノール樹脂、環化ゴム
、エチルセルロース、ニトロセルロース・セラツク、ポ
リアミド樹脂、クマロン・ィンデン樹脂、ビニル系樹脂
、ブチラール樹脂、アラビアゴム、デキストリン、ロジ
ン変性アルキド等の単独もしくは混合物の固形／ゞィン
ダをトルオール、キシロール等の芳香族溶剤、エチルェ
ステル芳香族溶剤、アルコール類、炭化水素溶剤、ＭＥ
Ｋ、ＭＩＢＫ、アノン等のケトン系溶剤に溶解したビヒ
クル（ｉｉ〕オフセット用 アマニ油スタンド油、乾性油変性アルキド樹脂（乾性油
変性フタル酸アルキド樹脂、ィソフタル酸アルキド樹脂
など）、ロジン変性フェノール樹脂を含有する樹脂ワニ
ス等（ｉｉｉ１シルクスクリン用 アマニ油スタンド油、アマニ油・脱水ヒマシ油などにマ
レィン酸樹脂を溶解した樹脂ワニス、緒性油変性アルキ
ド樹脂などにほゞ同量のホワイトスピリットを加えたピ
ヒクル、ニトロセルロース、エチルセルロース、エチル
ヒドロキシ、エチルセルロースなどの溶剤に溶解し適当
な可塑剤を加えたビヒクル、変性ブチラール樹脂を芳香
族溶剤に溶解したビヒクル等Ｇのフレキソ用 マレィン酸樹脂、エチルセルロース、ニトロセルロース
、。

ジン変性フェノール樹脂、ケトン樹脂、ゼィン等の単独
もしくは混合物の固体バインダーを変性アルコール、プ
ロピルアルコール、インプロピルアルコール等のアルコ
ール溶剤に溶解したビヒクル、ポリアミド樹脂、アクリ
ル樹脂、塩化ゴム、セルロース誘導体等の固体バインダ
をアルコール、ェステル、ケトン、ナフタなどの混合溶
剤に溶解したビヒクル、あるいは豚、デキストリン、ア
ラビアゴム、ポリビニルアルコール、メチルセルロース
等の水に可溶なものの他、セラツク、マレイン酸樹脂、
ゼィン等水に不溶なもの等支持体としてはポリエステル
フィルム、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリア
ミド、ポリスチレン等のプラスチックフィルム、薄用紙
、上質紙、コート紙等の各種用紙、あるいは紙とプラス
チックの複合フィルム等を使用しうる。

上記において、腐蝕性印刷被膜４の腐蝕能力の調整はマ
イクロカプセル内の腐蝕液の濃度或いは印刷被膜の厚さ
を調整することによって行なうことができる。

第３図示の如く上記パターン食刻用シートーを第１の物
質よりなる基体５上に上記第１の物質の色とは異なる色
を有する第２の物質被膜６が重層されている複合体７の
表面にあてがい熱及び／又は圧を加えて含腐蝕液マイク
ロカプセル３を破壊し、該カプセル内から腐蝕液３１を
流出させ、上記複合体の前記腐蝕性印刷被膜４に対援す
る部分を食刻することにより第４図示の如く上記基体５
の表面の一部を選択的に裸出させて食刻画像８を形成す
る。

かくの如くして得られた画像は単に凹凸を有するだけで
はなく凸部と凹部では色が異なるものであり、素材の有
する色を活かして構成されたものである。

上記において第１の物質としてか腐蝕液によって腐蝕さ
れるものと腐蝕液によって腐蝕されなもののいずれをも
使用することが出来、形成しようとする画像の形態等を
考慮して選択使用することができる。

しかして第１の物質としては腐蝕液によって腐蝕されて
変色したり或いは表面状態が変化して美観が損われない
ものであれば何を用いても良い。又、第２の物質被膜の
構成物質としてはアルミニウム、陽極酸化したアルミニ
ウム、クロム、金、モリブデン、銀、ステンレス・スチ
ール、銅、チタン、亜鉛特の金属あるいは、ガラス、セ
ラツク、ネサフイルム、シリコン、ゲルマニウム、プラ
スチック等を使用することが出来る。

上記において第１の物質よりなる基体上に物質被膜を設
ける方法としてはメッキ、蒸着、ラミネート、コーティ
ングなどの方法が採用される。上記において食刻すべき
深さは‘１｝第２の物質被膜のみを食刻し穿孔によって
裸出される基体表面は食刻しない深さと（２｝第２の物
質被膜とともに基体表面を食刻する深さのいずれでも良
い。更に一部領域の第２の物質被膜を完全貫通しない中
途の深さでハーフエッチングするようにしても良い。更
に上記において、基体としては第１の物質よりなる単層
基体を用いているがこれ以外に第５図示のような表層が
第１の物質よりなる多層の基体を用いても良い。以上は
第１の発明についての説明である。

次いで第２の発明について述べる。

先ず、第６図示の如く、支持体２上に熱及び／又は圧で
破壊可能な含腐蝕液マイクロカプセル３を含む腐蝕印刷
インキを用いてグラビア印刷、オフセット印刷、シルク
スクリーン印刷、あるいはフレキソ印刷等の印刷方式に
よって外形が食刻加工しようとするパターンの鏡像の膜
厚が相互に異なる腐蝕性印刷被膜４１，４２を印刷して
パターン食刻用シート１１を作成する。

上記において含腐蝕液マイクロカプセル３、及び腐蝕印
刷インキのビヒクルについては第１の発明の説明におい
て述べた通りである。

次いで第７図示の如く上記パターン食刻用シート１１を
第１の物質よりなる基体５上に前記第１の物質の呈する
色調とは異なり、且つ相互に異なった色調を呈する２層
の物質被膜６１、及び６２が重層されている複合体の表
面にあてがい、熱Ｑ女び／又は圧を加えて含腐蝕液マイ
クロカプセルｉを破壊し、該マイクロカプセル内から腐
蝕液３１を流出させ、上記複合体の前記腐蝕性印刷被膜
４１，４２に対接する部分を食刻することにより第８図
示の如く基体５の表面及び第１物質被膜６１面の一部を
選択的に裸出させて食刻画像１８を形成する。

かくの如くして得られた画像は単に凹凸を有するだけで
はなく凸部と凹部では色が異なり且つ凹部が２色の色で
色どられている美麗なるものであり、素材の有する色を
活かして構成されたものである。

上記において、物質被膜層の層数を更に増すことにより
、更に多数の色で色どられた画像を構成することができ
る。

上記において、第１の物質は第１の発明の説明において
述べた通りである。

物質被膜の構成物質はアルミニウム、陽極酸化したアル
ミニウム、クロム、金、モリブデケ、銀、ステンレス・
スチール、銅、チタン、亜鉛の金属あるいは、ガラス、
セラツク、ネサフイルム、シリコン、ゲルマニウム、プ
ラスチック等を使用することが出釆る。

上記において、第１の物質よりなる基体上に複数の物質
被膜層を重層する方法としてはメッキ、蒸着などの方法
が採用される。

上記において、食刻すべき深さは【１｝貫通穿孔すべき
物質被膜のみを食刻し穿孔によって裸出される物質被膜
面或いは基体表面は食刻しない深さと■更に裸出すべき
物質被膜層表面と基体表面をも若干食刻する深さのいず
れでも良い。

更に一部領域の最上層の物質被膜を完全貫通しない中途
の深さでハーフエッチングするようにしても良い。

更に上記にくし、て基体としては第１の物質よりなる単
層基体を用いているがこれ以外に第５図示のような表層
が第１の物質よりなる多層の基体を用いても良い。

更に上記において、腐蝕性印刷被膜４１，４２の腐蝕能
力の差を膜厚を異ならせることによりつけているが、こ
れを複数種の腐蝕能力の異なる腐蝕印刷インキを用いて
腐蝕能力の異なる腐蝕性印刷被膜を形成することによっ
て行なっても良い。

次に実施例をあげて具体的に説明する。実施例 １ ３７ｏＢ′ｅの塩化第二鉄溶液を芯物質とし、該芯物質
をエチレン−酢酸ビニル共重合体で包んで、３０〜５０
〃の粒径のマイクロカプセルを作成した。

次にこのマイクロカプセルを用い下記の組成のシルクス
クリーン印刷用インキを作成した。〔インキの組成〕マ
イクロカプセル ８５部ェポキ
シ変性ブチラール樹脂 １５部芳香族溶剤
（東永産業■製ソルベッソＮｏ．１５０）１５部次にこ
のインキで２５仏のポリエステルフィルムに１００メッ
シュのチェック柄のスクリーン版を用い、シルクスクリ
ーン印刷方式にてチェック柄の腐蝕性印刷被膜を印刷形
成したパターン食刻用シートを作成した。

次に銅よりなる基体の表面にニッケルのメッキ被膜を設
けた複合体の表面に前記パターン食刻用シートを密援さ
せ、１５０００で１０分間熱処理を行ない冷却してから
ポリエステルフィルムを剥離し、洗浄乾燥を行なった結
果シルバー（ニッケル）色のバックに銅色の凹部チェッ
ク柄が存在する食刻画像を形成することが出来た。

このものは簡単な工程にもかかわらず外観上従来のエッ
チング法で得られるものと遜色がなかった。実施例 ２ ３びＢ′ｅの塩化第二鉄溶液を芯物質とし、該芯物質を
塩化ビニリデンで包んで３０ム〜５０ムの粒径のマイク
ロカプセルを作成した。

次にこのマイクロカプセルを用い、下記組成のシルクス
クリーン印刷用インキを作成した。〔インキ組成〕 マイクロカプセル ８碇都ヱポ
キシ変性ブチラール樹脂 ２碇邦芳香族溶
剤（東氷産業■製ソルベツソＮｏ．１５０）１５部次に
このインキで２３夕のウス紙と１２仏のポリエステルフ
ィルムを通常の方法でラミネートしたラミネートフィル
ムのポリエステル面に１００メッシュの水玉模様のスク
リーン版を用い、シルクスクリーン印刷方式にて水玉模
様の腐蝕性印刷被膜を印刷形成しパターン食刻用シート
を作成した。

次に銅よりなる基体の表面にニッケルのメッキ被膜を設
けた複合体の表面に前記パターン食刻用シートを密接さ
せ、１５０午０で１び分間熱処理を行ない、冷却してか
らラミネートフィルムを剥離し、水洗乾燥を行なった結
果シルバー（ニッケル）色のバックに銅色の凹部水玉模
様が存在する食刻画像を形成することが出来た。このも
のは簡単な工程にもかかわらず外観上従来のエッチング
法で得られるものと遜色がなかった。

実施例 ３ ３７ｏＢ′ｅの塩化第２鉄溶液を芯物質とし該芯物質を
エチレン−酢酸ビニル共重合体で包んで、３０〜５０ム
の粒径のマイクロカプセルを作成した。

次にこのマイクロカプセルを用い下記の組成のシルクス
クリーン印刷用インキを作成した。〔インキ１の組成〕
マイクロカプセル ８５部塩化ビ
ニル １５部芳香族溶剤（
東永産業■製ソルベッソＮｏ．１５０）
１５部〔インキ２の組成）マイクロ
カプセル ４唯郭塩化ピニル樹
脂 ６碇部芳香族溶剤（東氷
産業■製Ｎｏ．１５０） １５部次にこのインキで
２５ｒのポリエステルフィルムに１００メッシュの花柄
スクリーン版を用い、インキ１を用いて花柄を印刷し、
次に１００メッシュの藁柄スクリーン版を用い、インキ
２を用いて、葵柄を印刷してパターン食刻用シートを作
成した。

次いでしんちゆうよりなる基体の表面に銅〆ッキ及び更
に、その上からニッケルメッキ被膜を設けた複合体の表
面に上記パターン食刻用シートを密着させ１５０℃で１
び分間熱処理を行ない冷却してからポリエステルフィル
ムを剥離し、洗浄乾燥を行なった結果シルバー（ニッケ
ル色）のパックに花柄部はしんちゆう色、栗柄部は銅色
の凹部絵柄が存在する食刻画像を形成することができた
。以上、詳細した如く、本発明によれば、頃頚なしジス
トパターン作成及び防蝕工程を要せず、少ない工程数で
短時間に高い生産能率で安価に多数の食刻画像を形成す
ることができる。又、腐蝕時の設備は簡単で済み、多大
なるスペースと設備を必要としない。又、マイクロカプ
セル含有量、インキ塗布量、温度などで腐蝕速度を規制
することができるので腐蝕作業の管理が容易であり、且
、安定した製品が得られる。又、腐蝕に利用される腐蝕
液はマイクロカプセル内に収容された僅少量のものであ
り、大部分はパターン食刻用シートの方に残るので、洗
浄水中に溶解する腐蝕化合物は僅かであり、従って廃水
処理装置はほとんど必要とせず、仮りに必要としても腐
蝕液の廃水処理装置のように大がかりな装置を必要とし
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図は第１の発明を説明しており、第１図
はパターン食刻用シートの部分断面図、第２図は含腐蝕
マイクロカプセルの断面図、第３図は複合体表面にパタ
ーン食刻用シートをあてがった状態を示す部分断面図、
第４図は食刻画像の部分断面図、そして第５図は多層基
体の部分断面図であり、第６図から第８図は第２の発明
を説明しており、第６図はパターン食刻用シートの部分
断面図、第７図は複合体表面にパターン食刻用シートを
あてがった状態を示す部分断面図、そして第８図は食刻
画像の部分断面図である。 図の主要な部分を表わす符号の説明、Ｌ １１・・・・
・・パターン食刻用シート、２・・・・・・支持体、３
・・・・・・含腐蝕液マイクロカプセル、３１・・・・
・・腐蝕液、３２・・・・・・壁膜、４，４１，４２・
・・・・・腐蝕性印刷被膜、５・・・・・・基体、６，
６１，６２・・・・・・物質被膜、８，１８…・・・食
刻画像。第１図 第２図 第３図 第 ４．図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１の物質よりなる単層基体又は表層が第１の物質
   よりなる多層の基体上に前記第１の物質の色とは異なる
   色を有する第２の物質被膜が重層されている複合体の表
   面に、支持体上に熱及び／又は圧で破壊可能な含腐蝕液
   マイクロカプセルを含む腐蝕印刷インキを用いて外形が
   食刻加工しようとするパターンの鏡像の腐蝕性印刷被膜
   を印刷形成してなるパターン食刻用シートをあてがい、
   熱及び／又は圧を加えて含腐蝕液マイクロカプセルを破
   壊し、該マイクロカプセル内から腐蝕液を流出させ、前
   記複合体の前記腐蝕性印刷被膜に対接する部分を食刻す
   ることにより前記基体表面の一部を選択的に裸出させて
   食刻画像を形成することを特徴とする食刻画像の形成方
   法。 ２ 第１の物質よりなる単層基体又は表層が第１の物質
   よりなる多層基体上に前記第１の物質の色とは異なり、
   且つ相互に異なった色を有する２層以上の物質被膜が重
   層されている複合体の表面に支持体上に熱及び／又は圧
   で破壊可能な含腐蝕液マイクロカプセルを含む腐蝕印刷
   インキを用いて腐蝕せんとする深さに相応する腐蝕能力
   をそれぞれ備えた外形が食刻加工しようとするパターン
   の鏡像の複数の腐蝕性印刷被膜を印刷形成してなるパソ
   ーン食刻用シートをあてがい熱及び／又は圧を加えて含
   腐蝕液マイクロカプセルを破壊し、該マイクロカプセル
   内から腐蝕液を流出させ、前記複合体の前記腐蝕性印刷
   被膜に対接する部分を各腐蝕性印刷被膜の腐蝕能力に相
   応する深さに食刻することにより最上の物質被膜より下
   層の物質被膜の面及び基体面の一部を選択的に裸出させ
   て食刻画像を形成することを特徴とする食刻画像の形成
   方法。