JPS6082400A - 彫刻加工方法 - 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】 本発明は新規な彫刻加工方法、特に石材、ガラス等の被
加工材表面に、任意の文字、模様等を切抜いた粘着マス
クを結句してその土からサンドブラスト加工を施して前
記被加工材に前記文字、模様等を彫刻する彫刻加工方法
の改良に係り、より詳細にはアンダーコート剤を用いて
前記粘着マスクの接着性とサンドブラスト加工性の改善
なＶよかり、それに適合した前記アンダーコート剤を提
供せんとするものである。

石材、ガラス、陶磁器、金属や木、竹等の材料に彫刻加
工を施し、墓石や記念碑、表示板や建材、工芸品に使用
することは広く行われ、その加工法も提案されている。

工業的には前記の如き粘着マスクを用いたサンドブラス
ト（以下プラストと言う）加工が注目されていもこの方
式によれは精密な模様の加工を高速で大量に処理出来る
と言う特長がある。この粘着マスクとしてはゴムマスク
、或はゴムマット、感光性樹脂マスクやスチレン系樹脂
マスク等各種の材料が用いられている。

このプラスト加工用粘着マスクには通常粘着性が４夕ら
れており、それ自体で基材に対して固着出来、プラスト
加工に供することが期待されていた。しかしマスクの粘
着力が充分に大きくないこと、材料表面の平滑性が一様
でなく又材質極性の関係でマスクの結着力だけではプラ
スト加工時に剥脱したり浮Ａ生させて加工不良の原因と
なり商品価値を失つ事故が多かった。このためブラスト
加工は実施上限定された表面状態を持つ材料にしか適用
出来ず、プラスト加工法の実用化が制限されていた。

ブラスト加工時のマスクの剥脱や浮きを防ぐ為に従来は
シラスト圧を下げて低い粘着力に対応させる加工条件や
、材質の加工部を充分にイυＮ￥：、乾燥する前処理条
件或いはシラスト用マスク自体の粘着性を上げるマスク
条件を改良し対応する試みが行われている。これらの諸
条件の改良はブラスト加工法の改善にはある程度有効で
あるが充分でなかつた。例えば加工条件では粘着性をカ
バーするために加工圧力を下げると加工時間が長くなり
又刈ノ１１拐料に制限が生じるので２Ｋｙ／ａｎ’以下
では著しく加工性に障害が発生して対応性に限界があっ
た。

基材の加工予定面を研摩乾燥することは作業工数上採用
出来ず、マスク自体の粘着性を改良することはマスク材
料特性上容易でなく、単に粘着剤を容易に用いると耐熱
性が下シ、ブラスト加工時の発熱でマスクがずれる欠陥
を生じ逆効果になることもあった。

本発明者等ｔまプラストマスクの接着挙動とブラスト加
工時の熱的挙動について電気的、イ幾械的両面から詳細
な研究を行なった結果、加工時の瞬間温度は材質、加工
条件で異るが、多くの場合５０℃以上に上ることが観測
されて因る。又ガラス転移点が室温以下にあるような羽
料はプラストバリヤー的性質を示し段差が出来て好まし
くないことを見出した。

この加工時の材料挙動の解析とホリエチレンエクストル
ージョンラミネートのアンカー剤の接漸性改良機構に係
る知見をもとにプラストマスクの接う・ひ件の改良とプ
ラスト加工性の維持一方法を検討した組果特定の耐熱特
性を持つアンダーコート剤で材料面な処理した後粘着マ
スクを貼布してプラストする方法が好寸しいこと、そし
てアンダーコート剤としてセルローズ誘導体やケトン４
η１脂竹の樹脂の液状組成物でガラス転移点が室温以上
の乾燥皮ＪＥを形成する組成物が適していることを見出
して本発明に至った。

かくて、本発明は、波加工材表面に、任意の文字、＋８
λ様等を切抜すた粘着マスクを結句し、その上からサン
ドブラスト加工を州して前記被加工材に前記文字、Ｅ＆
　イ、）べ・Ｔを彫刻する彫刻加工法において、前１．
己被加工材表面を、サンドブラスト圧１１Ｋｇ／ｃＩｒ
Ｌ２以下でプラスト除去可能１．ｃ乾燥塗１ｉ！’ｊを
形成するアンダーコート剤で処理した後、前記粘着マス
クを結句することを特徴とする彫刻加工方法を提供する
ものである。

本発明について、更に詳しく説明すれば、本発明者はエ
クストルージョンシミネートのアンカー剤やラミネート
技法について、研究をし特許を得て来ている。このｄ、
８Ｆａポリエチレンのような粘着力に乏しＩ／１拐料を
各種材料に接合する前処理イ〕の技術とブラスト加工条
件の解析結果の両知見をもとに粘着マスクを用いるブラ
スト加工法の改良方法を検討した。この結果基材に対し
てば静電又は吸着結合等で親和力を示す極性基と粘着マ
スク粘着層を良く濡らし、親和力を示ず有機基を持つ溶
液組成物で基材を前処理した後粘着マスクを貼る方法が
マスクの接着性改良等として有効であることが判った。

更にこの溶液組成物（アンダーコート剤）を塗布して形
成されたアンダコート膜はプラスト加工棺度の点よシみ
てＩＩ　Ｋｙ／ｃｍ”のプラスト圧で除去出来る、物性
を持つ必要があると認められる。ＩＩ　Ｋｙ／ａｍ２以
上の圧力でなければ除去出来な込アングーコート剤は、
羽質によってＶまバリヤー性を示し加工精度を落してし
甘うおそれが想定さｇ好ま１．〈ない。

かくて、本発明は粘着マスクを用いてブラスト加工工す
る時加工部に、ＩＩ　Ｋ９７徳２以下のプラスト圧で除
去出来るアンダーコート剤を塗布した後粘着マスクを貼
り加工を行う新規な加工法を提案するものである。

本発明の方法に従えば、例えばＩＩＱ　ｇ’／、２ｊｔ
朋程度の剥離力しかなく石拐や磁器に貼って３〜ｊＫｐ
蝕２の低い圧力で加工してもマスクが剥脱してし貰う粘
着マスクが同じ相性で３００〜２θθｇ　７Ｍ　ｔｒｙ
ｓでマスク破断を起すようになＩ）７Ｋｙ／ａｍ”付近
の高圧でプラスト処理し石材、ｌｊｎ器や竹等を加工出
来るようになる。従って本方法を適用すれば従来加工が
実質上不可能か又は著しく　ｆｌｒＵ限されていた捌料
に対し幅広く適用出来るようになる。

更しく二本発明ではこのような有効な新規な機能を持っ
たアンダーコート剤について研究して得た組成物を提案
する３、この組成物の乾燥しまた皮膜は加工温度域では
固体でありブラスト圧が高くてもゲＫｙ／ｃｍ２以下の
圧力でプラスト除去出来る皮膜１である。又（シ１負表
面と粘着マスク粘着層の双方に強し）親イロカを示ず１
こめに極性基と・ｉ′−３機基を持つようにした化合物
を単独又は２種以上の化合物を混合α又は反応）させ、
かつ水又は室温で乾燥する有機溶剤を主として用いて調
製した溶媒を含む液状組成物である。

このような新規な機能を持つ組成物はニトロセルローズ
、ヒドロキシエチルセルローズ、　ヒドロキシプロピル
セルローズ、カルゼキシメチルセルローズ（およびその
Ｎａ塩）、セルローズアセテートのような可溶性セルロ
ーズ誘導体、アセトン−ホルマリン、フルフラール−ア
セトン等のケトン樹脂、ポリエステル樹脂、アビエチン
酸、アビエチン酸−無水マレイン酸、や各種ロジン等の
塩又はエステル、ショウノウ、シトロネル酸、カンファ
ー、カンホレン等のテルペン化合物、水又はアルコール
、トルエン、キシレン等の有機溶剤の何れかに可溶なフ
ェノール−ホルマリン４ｇ４脂、水又は有機溶剤に可溶
なナイロンやダイマー酸アミドのようなアミド樹脂やエ
ポキシ樹脂、メタクリル酸を含むアクリル酸やその塩或
いは低級アルキルエステル等のアクリル樹脂およびＡＢ
Ｓ　、　Ａｓのようなスチレン樹脂、天然乃至合成ゴム
、石油樹脂、クマロン−インデン樹脂やシェラツクやパ
ルサム等、の天然樹脂から選ばれた７種又は、２神の樹
脂を含むものである。

これらの他に更に希望するならば可塑剤や造ＪＪＳ！助
剤となる物質を併用することも出来る。アンダーコート
剤は、これらの樹脂や化合物を水溶液、エマルジョン、
有１浚溶剤溶液の形に調製される。

この際有機溶剤としては実質的に室温で載録出来るよう
メタノール、エタノール、インプロパツール、ブタノー
ル等の低級アルコール、アセトン、メチルエチルケトン
、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケト
ン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステ
ル類、エチルエーテル、ブチルエーテル、フルフラール
、フラン、メチルセロンルフ、エチルセロンルプ等のエ
ーテル、ｎ−ヘキサノ　ベンゼン、トルエン、キシレン
等の炭化水素、塩化メチレン、トリクロルエチレン、／
、／、／−トリクロロエタン、フロンツルベン）　ｈｆ
？のハロゲン化炭化水素の他ジメチルホルムアミド、ジ
メチルスルオキシド、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ン等のアミン、アミド、スルオキシド類等から選ばれた
ものを含むことが望まし因。

水および／又はこれらの有機溶剤を溶媒として調製され
る溶液又はエマルジョンでは、塗布適性から、その固形
分は通常ＡＯ％以上や、２チ以下では表面の平滑化が計
シ録いのでコ〜ＡＯ％通常ｊ　−１ｉ。

−程度で処理されるが表面状態によってＱ′ｉλ以下又
は６０頭以上の濃度で処理することも出来るので溶媒を
含む液状組成物で均一に塗布出来るものならば特にｍｌ
ｊ約はな−。この液状組成物の塗布はハケ、スプレー、
ロール、ドブ浸け、流延等通常の方法で塗布出来る。

塗膜は材料表面状態や厚さおよび組成によって代るので
３〜６０分（３０℃）で乾燥される、通常粘着マスクは
塗膜が乾燥した後に貼布される。４４質が溶媒を吸収揮
散させ易す時は未乾燥時にマスクを貼シその後乾燥させ
る方式でも作業することが出来る。又貼布の際圧着ロー
ラーや加熱のためのドライヤー等を用いることも又同様
に可１ｊｇである。

ブラスト作業は材質の種類や表示模様の状況、作条面イ
＊等に応じ研ｌＵ材と圧力を選ぶが、水沫の場合も一般
的な方法に従って処理出来る。

かくして、本発明によれば、被加工材表面を予め上記の
如きアンダーコートｒすで処理してその上に粘着マスク
を貼付してサンドブラスト加工を施すことによシ、石イ
１、ガラス、磁器、金ＪＡ或ｌＡは木、竹等被加工材の
ｆ！ｌｉ知、或すはゴムマスク、感光樹）ｋｔマスク等
粘眉マスクの狽頑に関係なく幅広く広範囲に適用して、
かかる被加工材にこまが−模様、文字等も４部青反よく
作条性よく彫刻加工を行なうこをができるのである。

以下に本発明の実施例と比較例を示す。

実施例−／　アンダーコート組成物（１，１（アンダー
コート　１社−／） ニトロセルローズ（Ｈ％タイプ）３部、アビエチンＫＺ
　、２０　部、ヒドロキシエチルセルローズ一部、ボル
ネオール３部、水酸化ナトリウム！部、水乙θ部、メタ
μルｔｉ、ｏ部を混合しｔｉｏ　−ｂｏ　”ｃで３時間
撹拌反応しｐＨ＝グ、／の淡黄色溶液を得た。

（性能） 上述のようにしてえられたアンダーコー１−１４ｎ　−
７をガラス板にハケ塗りしたところ４５％　ＲＨ、，１
０℃で３部分で指触乾燥し固化塗膜を与えた。乾燥膜は
水で除去出来た。

このガラス板上のアンダーコート膜は／、２０　Ｍｅの
研磨材（七ランダム　森田研磨材製）を用いたレギーラ
ー形プラスト機で３ＫＭら２の圧力で！秒でプラスト除
去出来バリヤーにならなかった。

又引張り剪断強さ測定用軟鋼＜５ｐｃｃ−ｓｎＪＩＳ　
Ｇ３／４１１）に上記アンダコート剤を塗布し乾燥した
塗膜に感光樹脂製プラスト加工用粘着マスク（旭化成■
製ＡＳＡマスク）を貼りインストロン型試験機で剥離強
度を測定したところ２！Ｏｇ／Ｂ朋であった。アンダー
コートを使用しない時はｌ−ＯＪｉ’　／、：）Ｊ　１
！１１１であシアンダーコートによる粘着マスクの補強
効果が認められた。

実施例−λ　アンダーコート組成物（２）アンダーコー
ト　陽−λ ロシア２０部、ポリアクリル酸ナトリウム（日本融媒化
学アクリナール　Ｄ−グＯ）３部、ゼラチン２部、トリ
エチルアミ７５部、水ｇＯ部、メタノール２０部をグ０
−１０℃でｊ時間攪拌反応して淡黄色液体を得た。

（性能） 実施例ｆｌ＋と同様にして乾燥性を調べた結果４０％Ｒ
Ｈ，２ｇ’Ｃで２０分乾燥し固化膜を与え乾燥膜は水洗
除去出来た。

又ガラス面の塗膜はｊ秒でプラスト除去出来、バリヤー
にならず、軟鋼板での粘着マスクの剥離強さは２１０　
ｆ／　／）、！；朋であり良好であった。

実施例−３アンダーコート組成物（３）アンダーコート
　Ｎｎ　−ｊ ゼラチンＩＯ部、α−ｆｉｌ粉ｇ部、ポリアクリル酸ソ
ー５５部、ヒドロキシエチルセルローズク部、アビエチ
ン酸ソーダ≠部と水り０部、メタノール１０部をり０〜
６０℃にて攪拌して淡黄色溶液を得た。゛（性能） 実施例（１）と同様にして乾燥時間を測定したところｂ
Ｏ％ＲＨ，２８℃でｔｔＳ分で固化膜を与え、この皮膜
は水洗除去出来た。

又ガラス表面の塗膜はｊ秒で除去出来軟鋼板での粘着マ
スクの剥離の強さは詳ｏｐ／ｓ、ｓ朋であり良好であっ
た。

実施例−弘　アンダーコート組成物（４）アンダーコー
ト　階−≠ アセトン−フルフラール樹脂７０ｍ、ロシア２０部、ニ
トロセルロース５部、３７７３部、エポキシ樹脂（−ｃ
ヒコ−トｌｒ２．ｒ）３部、カナダバルサム１部をメタ
ノール３０部、酢酸エチル３０部、アセトン２０部、ト
ルエン、２０部の混合物に溶解し淡黄色溶液を得た。

（性能） 実施例−／と同様にして乾燥時間を測定したところ４０
　％　ＲＨ、）、９”Ｃでｒ分で固化膜を与えた。同化
膜は市販のマニキーア除光液で容易に除去出来た。

又ガラス面の塗膜は！秒で除去出来、軟鋼板での粘着マ
スクの剥離強さはＪ′！θＥ　／−’Ｊ　Ｍ１１以上（
粘着マスク破断）であシ良好であった。

実施例−！　アンダーコート組成物で５）アンダーコー
）Ｎｕ−ｊ ロジンｌＯ部、ダイマー酸アミド（ゲナミド樹脂）’部
、レゾール型フェノールホルマリン樹脂インプロパツー
ル溶液（郡栄化学製）７０部、７日つノウｊ部、シェラ
ツク３部、ＡＢｓＪｆＡ脂！部をメタノール、２０部、
アセトン、２０部、塩化メチレン２ｏ部、トルエン２０
部、フラン、２０部に溶解し淡黄色溶液を得た。

（性能） 実施例−／と同様にして乾燥時間を測定したところＡＯ
％ＲＨ，，２部℃でｒ分で乾燥した。固化膜は市販のマ
ニキーア除光液で容易に除去出来た。

又ガラス面の塗膜は５秒で除去出来軟鋼板での粘着マス
クの剥離の強さは！ＡＯｇ／りｖｎｘ以上（粘着マスク
破断）であり良好であった。

実施例−６ブラスト加工（１１ ガラス板にアンダーコート（陽−７）、（Ｎｎ　−２）
　、（Ｎｕ−Ｊ　）をスプレー塗布し充分に乾燥した。

塗膜面は均一で平滑であった。この塗膜にブラスト加工
用粘着マスク（感光４１４脂製版シート）を貼り合わせ
た。

このアンダーコート（Ｎｎ−／）を塗布したガラス板を
７２０　Ｍｅモランダム（商品名森田研磨材）を用いて
ｊＫｇ／ｃｍ２のブラスト圧でブラスト処理したところ
マスクの剥離や浮きはなく細綜部分も精確に加工出来た
。アンダーコート（Ｎｎ−２）、（Ｎｎ　−３）も同様
であった。

加工後水中に浸漬したところアンダーコート（随一／）
は、２０分、同（Ｎｕ−、りは７５分、同（Ｎｎ−３）
は１０分でマスクが浮き上りマスクの除去が容易であっ
た。

（比較例） ガラスにブラスト加工用粘着マスクを直接貼り合わせ同
様に処理した。

この結果、大体良好な加工は出来るが細線部や模様周辺
の微細加工性を見ると線のボヤケが観察された。又剥離
は容易ではなく作業性に問題がありたＯ 実施例−７ブラスト加工（２） 磁器板（伊奈製陶建材用タイルＰ　Ｓ　−１０部Ｍ　−
≠）にアンダーコート（崩−≠）、（ト１ｎ−ｊ）をス
プレー塗布して乾燥した。乾燥塗膜面は平均で均一であ
った。

この塗面に感光樹脂製プラスト加工用粘着マスクを貼り
ホワイトカーボン１００Ｍｅを研磨材として７Ｋｙ／ｃ
ｍ２でブラスト処理したところマスクの剥脱や浮きはな
く細粉部分も精確な加工が出来良好であった。

（Ｎｏ−≠）、（Ｎｎ−夕）共に同様に加工出来た。

（比較例） 同じタイル板に直接マスクを貼ってブラストを試みたと
ころ数秒でマスクの浮きが生じ加工は不可能であった。

実施例−ｇ　ブラスト加工（３） 白御影石板にアンダコート（階−≠Ｌ（Ｎｎ−ｊ）を塗
布し均一な乾燥塗膜を得た。

この塗布面に実施例Ａの感光樹脂製ブラスト加工用粘着
マスクとスリーエム社ゴム粘着マツトナｊ０７を貼合わ
せ（実施例−７）と同様にして加工した。この結果両方
の試料共にマスクの剥離や浮きはなく精確な加工が出来
た。（Ｎｎ−≠）、（Ｎ［１−１）同様であった。

（比較例） アンダーコート剤を用いないで加工した時、感光樹脂製
プラスト加工用粘着マスクは７５秒で膜が剥離し加工不
能であった。又ゴム粘着マ・／トは直線部分の加工は出
来るが曲線部分や角部分でマスクのずれや微細な浮きが
見られた。

実施例９ （アンダーコート應−２） ロジン５部、ＮＢＲにノポール１４３２Ｊ日本ゼオン）
　１５部、石油樹脂（ピコペール１１０８Ｆ、ピコ社）
１０部、クマロン−インデン樹脂（クマロンレジン、神
戸油化）１０部、トルエン５００部を閉℃に加熱し均一
溶解し淡黄色溶液を得た。

（性　能） 黒御影石にハケ塗りして６２％ＲＨ，２４℃で乾燥した
ところ１５分で指触乾燥し固化膜を与えり周化膜はトル
エンで容易に除去出来た。

この黒御影石のアンダーコート膜は実施例ｔど同様な方
法で処理したときＦｋｇ／７の圧力で５秒で容易にシラ
スト除去出来た。

又（実施例／）と同様な方法でブラスト加工用粘着マス
ク（感光性樹脂等）を貼り剥離強度を測定したところｔ
ｏｏ　ｆｆ／λ夕間でマスクが破断し、ブラスト加工も
容易に行えマスクの剥脱は認められず良好であった。

（比　較） 黒御影石に粘着マスクを直接貼っただけのものは４’　
ｋｌ？　／ｃｒｔで２０〜３０秒でマスクのｑきが生じ
加工が出来なかった。

出願入代（・１１人　猪　股　清

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 八　被加工材表面に、任意の文字、模様等を切抜いた粘
   着マスクを貼付し、その上からサンドブラスト加工を施
   して、前記被加工材に前記文字、模様等を彫刻する彫刻
   加工方法において、前記被加工材表面を、サンドブラス
   ト圧Ｑ　ｋｇ　／ｃｒｌ以下でブラスト除去可能な乾燥
   塗膜を形成するアンダーコート剤で処理した後、前記粘
   着マスクを貼付することを特徴とする彫刻加工方法。 ！、アンダーコート剤が可溶性セルローズ詩碑。 体、ケトン４ｉ１１ｉ１１ｒ　、テルペン化合物、フェ
   ノール樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエス
   テル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、天然乃至合成
   ゴム、石油（ｔ４１］Ｌクマロン−インデン樹脂、シェ
   ラツク、パルサムからなる群から選ばれた少なくともｌ
   ａＩの樹脂と水および／又は有機溶剤とを含む溶液又は
   エマルジョン組成物である特許請求の範囲第１項記載の
   彫刻加工法。