JPS6029636B2 - 食刻加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被加工材にあてがい、熱及び／又は圧を加える
だけで被加工材を食刻加工することができる食刻加工方
法に関する。

従来から金属あるいは非金属材料の食刻加工はフオトェ
ッチング法あるいはケミカルミーリング法によってなさ
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）、■感光液塗布、【
５｝露光、（６｝現像（→染色→バーニング）、【７｝
被加工材裏面に防食ニス塗布、■腐蝕、（９）水洗、皿
レジスト及び防食ニス剥離、（１１）水洗、乾燥、（１
２）仕上げ、検査の１２工程よりなり工程数が多〈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‘１）マスクの作成、｛２
｝被加工材表面の前処理、｛３｝マスキング、‘４）腐
蝕、｛５｝水洗、（６ルジスト除去、の水洗、乾燥、‘
８’仕上げ、検査の８工程よりなり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、単純な浸債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発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
成分を徐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つき研究
の結果完成したものである。即ち、本発明は金属被加工
材の食刻加工方法において、支持体上に金属被加工材の
腐蝕液を芯物質とする熱及び／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ィンを用いて食刻
加工しようとするパターンの鏡像を印刷してなるパター
ン食刻用シートを被加工材にあてがい、熱及び／又は圧
を加えて含腐蝕液マイクロカプセルを破壊し該マイクロ
カプセル内から腐蝕液を流出させ、該腐蝕液によって被
加工材を食刻加工することを特徴とするパターン食刻用
シートを用いた食刻加工方法である。

以下、本発明につき、図面を参照しながら詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係るパターン食刻用シート１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４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
はフレキソ印刷等印刷方式によって食刻加工しようとす
るパターンの鏡像５が印刷されている。

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。壁膜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、ァミノ樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂等の
縮合系ポリマー、無水マレイン酸共重合体（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、ポリアクリルアマイド、ポリビニルベンゼンスルホ
ン酸、ポリビニルアルコール、合成ゴム等のホモボリマ
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
イド、蜜ろう、木ろう、油脂、硬化油等のろう状物質を
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、あるいはポ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って行なわれる
。腐蝕印刷インキ４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
刷インキのビー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、ロジン変性フェノール樹脂、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・ィンテン樹脂、ビニル系樹脂
、ブチラール樹脂、アラビアゴム、テキストリン、ロジ
ン変性アルキド等の単独もしくは混合物の固形バィンダ
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、ＭＥＫ
、ＭＩＢＫ、ァノン等のケトン系溶剤に熔解したビヒク
ル剛オフセット用 アマニ油スタンド油、乾性油変性アルキド樹脂（鞄性油
変性フタル酸アルキド樹脂、イ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‘ｉｉｉ｝ 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、乾性油変性アルキ
ド樹脂などには）、同量のホワイトスピリットを加えた
ビヒクル、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を溶剤に溶解し適
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‘ｉｖ｝ 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
、ロ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
ルコール溶剤に熔解したビーヒクル、ポリアミド樹脂、
アクリル樹脂、塩化ゴム、セルロース譲導体等の固体／
くィンダをアルコール、ェステル、ケトン、ナフ夕など
の混合溶剤に溶解したビヒクル、あるいは脇、テキスト
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、セラック、マレィン
酸樹脂、ゼー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。

第３図は前記パターン食刻用シートを用いた食刻加工方
法を示している。

前記パターン食刻用シート１を被加工材６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、該腐
蝕液によって被加工材６を第４図示の如く食刻加工する
。

１回の上記腐蝕作業で得られる腐蝕の深さは比較的浅い
。

深く腐蝕したい場合には、同一個所に対して上記腐蝕作
業を繰り返すことにより深く食刻することができる。本
発明によりアルミニウム、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、
鋼、チタン、亜鉛等の金属あるいは、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
ク等を食刻加工することができる。次に本発明に係る食
刻加工の実施例をあげて具体的に説明する。

実施例 １ ３〆Ｂ′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〆
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Ｍ．１５０）１５部次にこの
インキで２５山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を給付けした。

次にこの絵付け物を厚み０．５側のスチール箔に絵柄部
をスチール表面に密接させ、１５０００で５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、水洗・乾燥を行なった結果、凹部チェック柄をもつ
、スチール箔を得た。

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
３０ｏＢ′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山〜５０仏の粒蚤のマイ
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礎部ェポキシ変性
ブチラール樹脂 ２碇部芳香族溶剤（東永産業■製
ソルベッソＮｏ．１５０）１５部次にこのインキで２３
夕のウス紙と１２仏のポリェ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を絵付けした。

次にこの絵付け物を厚み１柳の鋼板にインキ部が銅板に
密着するように密着させ平版プレスで１５０００、１５
ｋ９／塊、３０秒の条件でプレスした後、更に７０００
で８分間熱処理後冷却してからラミネートフィルムを剥
離し、水洗乾燥を行なっ結果、凹部水玉模様をもつ鋼板
を得た。このものは簡単な工程にもかかわらず外観上、
従釆のエッチング法で得られるものと遜色がなかった。
以上、詳記した如く、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金属を食刻加工する
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
備費を必要としない。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図はパターン食刻用シートの断面図、第２図は含腐
蝕液マイクロカプセルの拡大断面図、第３図は該パター
ン食刻用シ−トを用いた食刻加工方法を示す断面図、第
４図は食刻された被加工材の断面図である。 図の主要な部分を表わす付号の説明 ２・・・・・・支
持体、３・・・・・・舎腐蝕液マイクロカプセル、３１
・・・…腐蝕液、３２……壁膜、４……腐蝕印刷インキ
、１・・・・・・パターン食刻用シート、６・・・・・
・被加工材。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属被加工材の食刻加工方法において、支持体上に
   金属被加工材の腐蝕液を芯物質とする熱及び／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
   ンを用いて食刻加工しようとするパターンの鏡像を印刷
   してなるパターン食刻用シートを被加工材にあてがい、
   熱及び／又は圧を加えて含腐蝕液マイクロカプセルを破
   壊し、該マイクロカプセル内から腐蝕液を流出させ、該
   腐蝕液によつて被加工材を食刻加工することを特徴とす
   るパターン食刻用シートを用いた食刻加工方法。