KR0165109B1 - 소성 패턴의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용없음

Description

[발명의 명칭]
소성패턴의 제조방법
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 무기 분말의 소성부여층을 개재하여 소성(燒成)패턴을 가져서 식별 라벨(label) 등으로서 적절한 소성패턴의 제조방법에 관한 것이다.
생산 체제가 다품종 소량생산으로 변천하는 동안, 금속이나 유리 내지 소성 세라막 등으로 이루어진 제품 또는 반제품이나 부품을 관리하는데 사용하는 내열성, 내구성, 내약품성 등이 우수한 식별 라벨을 제공하는 것이 중요한 과제로 되고 있다.
종래의 식별 라벨 등에 사용할 수 있는 소성패턴의 제조방법으로서는 알루미늄 등으로 이루어진 금속 기판에 유리 분말을 함유한 소성용 잉크로 이루어진 패턴을 스크린 인쇄방식 등으로 직접 도포하거나 일단 전사지 위에 도포하여 이것을 전사하거나 하여 형성시키고 이것을 소성처리하여 소성패턴으로 하는 방법이 공지되어 있다.
그러나, 소성패턴이 부여될 때까지 다수 공정이 필요하여 제조효율이 열등한 문제점, 곡면 기판에 적용이 곤란한 문제점이 있다. 또한 금속 기판의 전면을 소성층으로 피복하여 내약품성을 갖게 하는 것이 곤란한 문제점이 존재하거나 소성패턴을 금속 기판에 밀착시키기 위하여 미리 기판을 산화시키는 등의 표면처리를 실시해야 되는 문제점도 있다. 법랑 기판을 사용하여 내약품성을 부여할 수 있으나 이 경우에는 소성패턴의 밀착이 더욱 곤란해지므로 법랑화 공정도 필요하며, 제조 효율을 보다 열등하게 한다.
본 발명자들은 예의 연구한 결과, 무기 분말 시트를 개재시킨 패턴을 부여하고 이것을 소성처리하는 시트 매개 방식에 의해 상기한 문제점을 극복할 수 있음을 밝혀냈다.
그러나, 스텐레스와 같은 철계통 합금으로 이루어진 기판에 상기한 시트 매개 방식을 적용하는 경우, 시트 소성층과 기판의 밀착력이 결핍된 경우가 있다고 판명됐다. 즉, 상기한 시트 매개 방식에서는 유기물의 연소 잔류물이나 재질이 철계통인 기판에 영향을 미쳐서 시트 소성층의 반사율을 저하시키므로 소성패턴과의 반사 농도비(PCS치)가 부족하여 패턴의 판별을 어렵게 하는 경우가 있다. 특히, 유리 분말을 기제로 한 시트의 경우에 이러한 경향이 강하다. 식별 라벨에서는 패턴의 고도한 식별성이 요구되므로 이러한 판별문제는 특히 중요하다. 착색제를 다량 사용하여 PCS치를 향상시키고, 나아가서는 패턴 판별성을 향상시킬 수 있지만 착색제를 다량 사용하면 시트 소성층의 철계통 기판에 대한 밀착력을 저하시키는 문제점이 있음을 밝혀냈다. 본 발명은 당해 문제점을 극복하고 착색제를 다량으로 사용해도 밀착력이 우수한 제조방법의 개발을 과제로 하고 있다.
본 발명자들의 거듭된 연구 결과, 무기 분말을 수지 결합제로 형을 유지시켜 이루어진 무기 분말 시트를 개재시켜 소성용 패턴을 부여하고 이것을 소성처리할 때에 무기 분말 시트의 피착체와 접하는 면에 점착층을 배치시키거나 당해 시트를 가열 및/또는 가압처리한 다음, 소성시킴으로써 피착체와의 밀착력이 우수한 무기 분말 시트를 수득할 수 있게 된 것이다.
즉, 본 발명은 무기 분말을 수지결합제(resin binder)로 형을 유지시켜 이루어진 무기 분말 시트의 한쪽면에 소성용 패턴을 갖는 소성용 시트를 가열하 및/또는 가압하에 상기 수지결합제의 접착력에 의해 피착체와 접착시킨 다음에 소성처리함을 특징으로 하는 소성패턴의 제조방법 및 상기 무기 분말 시트를 가열하 및/또는 가압하에 수지결합제의 접착력에 의해 피착체와 접착시킨 다음, 당해 무기 분말시트에 소성용 패턴을 부여하여 소성용 시트로 하고 이를 소성 처리함을 특징으로 하는 소성패턴의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 알루미늄을 함유하는 철계통 합금을 가열처리하여 당해 알루미늄을 알루미나로 변성시켜 표면층에서 알루미나 농도를 높게 해서 이루어진 철계통 기판과 분말을 수지 결합제로 형을 유지시켜 이루어진 무기 분말 시트의 한쪽면에 소성용 패턴을 갖는 소성용 시트와의, 점착층을 도입시킨 가착체(假着
Figure kpo00001
)를 소성처리함을 특징으로 하는, 소성패턴 부착 철계통 기판의 제조방법을 제공하는데 있다.
무기 분말 시트를 개재시킨 패턴을 부여하고 이것을 소성처리하는 방법에 따라 당해 시트가 소성처리에 의한 소성체화 과정에 의해 피착체에 견고하게 밀착되는 동시에 부여한 패턴의 소성체도 융착일체화되고, 이에 따라 소성패턴의 무기 분말 소성 부여층의 개재에 의해 피착체에 견고하게 밀착된다.
또한, 피착체로서 철계통 합금을 사용하는 경우에는 점착층을 갖는 무기 분말 시트를 개재시켜 패턴을 부여하며 이것을 소성처리하는 방법에 의해 당해 시트가 소성처리에 따르는 소성체화 과정에 의해 철계통 기판에 밀착되는 동시에 부여한 패턴의 소성체도 융착일체화되고, 이에 따라 소성패턴이 무기 분말 소성층의 개재에 의해 철계통 기판에 밀착된다.
이 경우에, 철계통 기판으로서 알루미늄을 함유하는 철계통 합금을 가열처리하여 당해 알루미늄을 알루미나로 변성시키고 표면층에서 알루미나 농도를 높힌 것을 사용함으로써 당해 알루미나가 무기 분말 시트의 용융 촉진제로서 작용하여 시트의 용융 온도 내지 용융 점도를 저하시킨다. 그 결과, 착색제의 배합량을 다량으로 하는 경우에도 철계통 기판에서 충분한 밀착력으로 소성을 부여할 수 있으며 시트 소성층의 고반사율, 소성패턴의 고 PCS치가 달성된다.
본 발명에서 사용하는 무기 분말 시트는 무기 분말을 수지 결합제로 형을 유지시킨 것이다.
무기 분말로서는 피착체의 용융온도 이하에서 연화 내지 용융되어 피착체와 접착되는 것이 사용된다. 일반적으로는 유리 분말 내지 소성처리할 때에 유리화하는 세라믹 혼합분말이 사용된다. 철계통 합금의 피착체에 사용하는 경우에는 일반적으로 유리분말이 사용된다. 유리분말로서는 납유리계, 붕규산납 유리계, 소다 유리계와 같이 400 내지 1000℃에서 연화 내지 용융되는 것이 바람직하게 사용된다.
무기 분말 시트에는 무기 분말 이외의 소성체 형성 성분을 배합해도 좋다.
무기 분말 이외의 소성체 형성 성분은, 무기 분말 시트를 소성할 때 연화 내지 용융된 분말에 넣어 소성체를 구성하게 한다.
상기 무기 분말 이외의 소성체 형성 성분으로서는, 예를 들면 소성온도 이상의 융점을 갖는, 상이한 종류의 세라믹 등으로 이루어진 무기물이나 금속 내지 합금이거나, 이의 산화물 등으로 이루어진 무기물의 분말이나 섬유 등을 일반적으로 사용한다. 입자 직경이 0.1 내지 20㎛인 분말, 동일한 직경으로 길이가 100㎛ 이하인 섬유를 사용하는 것이 적당하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 배합성분의 종류나 조합은 적절하게 결정하면 좋다. 착색화의 관점에서는 안료 내지 충전제로 이루어진 무기계 착색제를 사용하는 것이 적당하다. 이의 예로서는 실리카, 탄산칼슘, 산화티탄, 아연 분말, 지르코니아, 산화칼슘, 알루미나, 소성온도 이하에서 산화하여 당해 산화물로 되는 탄산염, 질산염, 황산염과 같이 금속화합물 등의 백색물, 철, 구리, 금, 셀레늄, 크롬 등의 금속이온을 함유하는 예를 들면, 상화망간·알루미나, 산화크롬·산화주석, 산화철·황화카드뮴·황화 셀레늄 등의 적생물, 망간, 코발트, 구리, 철 등의 금속이온을 함유하는, 예를 들면, 산화코발트, 지르코니아·산화바나듐, 산화크롬·오산화바나듐 등의 청색물, 철, 구리, 망간, 크롬, 코발트 등의 금속이온을 함유하는, 예를 들면, 산화크롬·산화코발트·산화철, 산화망간 등의 흑색물, 바나듐, 주석, 지르코늄, 크롬, 티탄, 안티몬 등의 금속 이온을 함유하는, 예를 들면, 지르코늄·규소· 프라세오듐, 바나듐·주석, 크롬·티탄·안티몬 등의 황색물, 크롬, 알미늄, 코발트, 칼슘 등의 금속이온을 함유하는 예를 들면, 산화크롬, 코발트·크롬, 알루미나·크롬 등의 녹색물, 철, 규소, 지르코늄, 알루미늄, 망간 등의 금속이온을 함유하는, 예를 들면, 알루미늄·망간, 철·규소·지르코늄 등의 분홍색물 등을 들 수 있다.
무기 분말 이외의 소성체 형성 성분의 사용량은 형성된 소성층의 내마모성, 내구성, 내약품성, 철계통 기판과의 밀착성 등의 점에서 무기 분말 100중량부 당 150중량부 이하, 특히 2 내지 45중량부가 적당하다. 무기계 착색제의 사용량에 따라 소성층의 반사율을 조절할 수 있지만 그 반사율은 사용목적에 따라 적절하게 설정하면 좋다. 식별 라벨로서 사용하는 경우에는 패턴의 판별성이라는 관점에서 50%이상의 반사율이 되도록 무기계 착색제를 배합하는 것이 바람직하다.
수지결합제로서는 소성시에 소실가능한 것을 사용한다. 가열 및/또는 가압하여 피착체에 접착시킬 때에는, 유리전이온도가 80℃이하인 것이 적당하다. 유리전이온도가 너무 높은 것은 가열 및/또는 가압에 의한 피착체와의 접착력이 불충분하며 소성처리할 때에 시트의 수축, 접착 불량부분에서 발포를 유발시켜 양호한 소성패턴이 형성되기 어렵다. 유리전이온도는 가소제를 첨가함으로써 조정할 수 있다. 이의 예로서는 탄화수소계 수지, 비닐계 내지 스티렌계 수지, 아세탈계 수지, 부티랄계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 섬유소계 수지, 고무계 수지 등을 열거할 수 있다. 소성할 때에 소실성이 양호한 것이 바람직하게 사용되며 이러한 관점에서는 탄화수소계 수지, 아세탈계 수지, 아크릴계 수지, 섬유소계 수지, 특히 아크릴계 수지가 바람직하다.
무기 분말 시트의 형성은, 예를 들면, 1종 또는 2종 이상의 소성체 형성 성분과 수지결합제를 유기 용제에서 혼합하여 당해 혼합액을 전재시킴으로써 수행할 수 있다. 수지결합제의 사용량은 형성된 무기 분말 시트를 피착체와 가열방식 및/또는 가압방식으로 당해 수지결합제의 접착력에 의해 접착시킬 수 있는 양이다. 일반적인 사용량은 소성체 형성 성분 100중량부당 10 내지 100중량부, 바람직하게는 20 내지 50중량부이다. 당해 사용량이 너무 적으면 접착불량을 유발시키고 과다하면 이의 열분해 생성물에 균열이나 발포가 생기는 경우가 있다. 형성시키는 무기 분말 시트의 두께는 적절하게 결정하면 좋다. 일반적으로는 10 내지 500㎛이고, 특히 30 내지 100㎛로 한다. 너무 얇으면 취급하기가 곤란하며 너무 두꺼우면 소성층에 발포가 생기는 등, 소성 불량을 발생시키기 쉽다.
본 발명에서 소성용 시트는 무기 분말 시트의 한쪽면에 소성용 패턴을 제조한 것이다.
소성용 패턴은 소성용 잉크를 사용하여 부여해도 좋고 상기한 무기 분말 시트에 준한 구성으로 이루어진 패턴 형성용 시트를 구멍낸 몸체 또는 당해 패턴 형성용 시트에 구멍 내지 요철로 이루어진 패턴을 조각함으로써 부여하여도 좋다. 이 경우에는 무기 분말 시트 자체가 조각 패턴의 형성을 받아 소성용 시트로 변신한다. 따라서, 본 발명에서 무기 분말 시트의 한쪽면에 소성용 패턴을 보유한다는 의미에는 무기 분말 시트에 관통구멍으로 이루어진 패턴을 갖는 경우도 포함된다.
상기한 소성용 잉크는 소성처리에 의해 당해 소성체가 무기 분말 시트에 고착되도록 조정한 것이다. 이러한 소성용 잉크는 통상적으로 1종 또는 2종 이상의 무기계 착색제를 사용하며, 필요에 따라 세라믹 분말, 결합제, 가소제, 분산제 등을 적절한 첨가제와 병용하면서 볼 밀 등으로 혼합하여 페이스트상 등의 유동물로 제조한 것이다. 종래의 스크린 인쇄방식 등에 의한 직접 도포방식이나 전사지 위에 형성시킨 도포 패턴의 전사방식 등에서 사용되는, 예를 들면, 유리 분말과 무기 안료 등의 임의 성분 또는 유색 유리계 안료를 단독으로 결합제와 함께 혼합하여 이루어진 페이스트상 잉크 등은 이의 대표적인 예이다.
소성용 잉크의 조성은 무기 분말 시트와의 콘트라스트, 고착성 등에 따라 적절하게 결정하면 좋다. 소성에 의해 잔류하여 소성패턴을 형성시키는 성분의 조성은 통상적으로 무기계 착색제 1 내지 100중량부 및 무기 분말, 바람직하게 유리 분말 99 내지 0중량부로 한다. 소성용 잉크의 조정에 사용할 수 있는 무기계 착색제나 무기 분말로서는 무기 분말 시트의 경우와 동일한 것을 들 수 있다.
소성용 잉크에서 결합제로서는 왁스나 수지등, 소성 온도 이하에서 열분해되는 등으로 소실되는 것을 사용한다. 바람직하게 사용할 수 있는 왁스로서는 파라핀계 왁스류, 천연계 왁스류, 에스테르계 왁스류, 고급 알코올계 왁스류, 고급 아미드계 왁스류 등을 열거할 수 있다. 수지로서는 무기 분말 시트의 경우에 예시된 수지결합제 등을 열거할 수 있다. 소성용 잉크에서의 결합제와 무기 분말 시트에서의 수지결합제의 열분해온도 등의 특성이 현저하게 다르면 소성체에서 발포나 변형 등의 외관 불량이 생기기 쉽다. 이러한 관점에서, 소성용 잉크의 결합제로는 무기 분말 시트에 사용하는 수지결합제와 동일한 것을 사용함이 바람직하다. 필요에 따라 사용하는 결합제의 사용량은 소성체 형성 성분의 5 내지 80중량부가 적당하다.
소성용 잉크에 의한 무기 분말 시트에서의 소성용 패턴의 형성 방식은 임의적이다. 손으로 쓰는 방식, 패턴 형성 마스크를 개입시킨 도포방식, 전사지에 설치한 패턴을 전사시키는 방식, 잉크 제트형 등의 프린터에 의한 형성방식 등, 적절한 패턴 형성 방식을 채용하면 좋다. 형성시킨 소성형 패턴도 임의적이다. 인자(印字)패턴, 전가 패턴, 그림무늬 패턴, 바 코드 패턴, 회로 패턴 등의 임의 패턴을 부여하면 좋다. 프린터, 예를 들면 XY 플롯터, 와이어 돗트형이나 열 전사형 내지 임팩트형 등에 의해 패턴을 형성시키는 경우에 필요한 인자 리본과 같은 잉크 시트는, 예를 들면, 도포 방식, 함침 방식 등에 의해 소성용 잉크를 필름이나 포 등으로 이루어진 지지 기재로 유지시킴으로써 형성시킬 수 있다. 지지 기재로는 폴리에스테르, 폴리이미드, 불소수지 등의 플라스틱 필름, 나일론이나 플리에스테르 등의 섬유로 이루어진 포 등, 통상적인 것을 사용하면 좋다. 프린터에 의한 패턴 형성방법은 적절한 패턴을 정밀하게 효율적으로 형성시킬 수 있는 잇점이 있다.
무기 분말 시트에 소성용 잉크로 소성용 패턴을 부여하는 단계는 철계통 기판에 점착층을 개재시켜 가착시키기 전이라도 좋으며 후에도 좋다. 프린터에 의해 소성용 패턴을 부여하는 경우에는 미리 무기 분말 시트에 패턴을 부여하여 소성용 시트로서 철계통 기판과 가착시키는 방식이 통상적이다. 또한, 미리 무기 분말 시트에 패턴을 부여하는 경우에 소성용 패턴을 형성시킨 면에는 소성처리 전까지 필요에 따라 세파레이터를 부착시키는 등으로 보호해도 좋다. 전사방식인 경우에는 당해 전사지를 그대로 점착시켜 세파레이터를 대체할 수도 있다.
상기한 패턴 형성용 시트를 구멍낸 몸체로서 또는 패턴 형성용 시트 내지 무기 분말 시트 자체에 구멍 내지 요철로 이루어진 패턴을 조각함으로써 소성용 패턴을 부여하는 경우, 부여 패턴, 천공방식 내지 조각방식, 부여 단계는 소성용 잉크의 경우와 동일하며 임의적이다. 미리 조각 패턴을 부여하여 소성용 시트로 하고 철계통 기판에 가착시키는 방식은 적절한 조각장치를 사용하여 정밀하고 미세한 패턴을 용이하게 부여할 수 있는 이점이 있다.
본 발명에서 소성용 시트 내지 무기 분말 시트와 피착체의 접착처리는 가열하 및/또는 가압하에 세라믹 그린 시트의 경우는 수지결합제의 접착력을 이용하여 수행한다. 가열수단 내지 가압수단은 적절하게 결정하는 것이 좋다. 피착체를 가열시켜 그 열로써 수지결합제에 접착력을 발현시키는 방식 등도 취할 수 있다. 또한, 조각 패턴을 설치한 소성용 시트를 가압 접착시키는 경우에는 당해 조각 패턴을 실질적으로 파괴시키지 않는 압력으로 한다.
소성용 시트 내지 무기 분말 시트와 철계통 금속으로 이루어진 피착체와의 접착은 접착층에 의해 수행한다.
이러한 형성에 바람직하게 사용할 수 있는 점착제로서는 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 비닐 알킬 에테르계 점착제 등을 열거할 수 있다. 특히 천연고무나 이와 동일한 계통의 합성고무, 부틸고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌·부타디엔 고무, 스티렌·이소프렌·스티렌 블록 공중합체 고무, 스티렌·부타디엔·스티렌 블록 공중합체 고무와 같이 중합체의 단독물로 이루어진 고무계 점착제 또는 이러한 중합체 100중량부에 석유계 수지, 테르펜계 수지, 로진계 수지, 크실렌계 수지, 쿠마론인덴계 수지와 같이 점착 부여제를 10 내지 300중량부, 기타 연화제, 노화 방지제, 착색제, 충전제 등의 배합제를 첨가하여 이루어진 고무계 점착제 또는 아크릴산 내지 메타크릴산의 알킬 에스테르로 이루어진 중합체를 주체로 한 아크릴계 점착제 등이 바람직하다.
점착층은 무기 분말 시트 내지 소성용 시트 또는 철계통 기판에서 적절한 단계로 제조하면 좋다. 철계통 기판과의 간편 가착성이나 부착 효율등의 관점에서는 무기 분말 시트의 한쪽면에 미리 부착하는 방식이 바람직하다. 무기 분말 시트에서 점착층의 부착은 적절한 도포기에 의해 점착제를 도포하는 방식이나 세파레이터 위에 설치한 점착층의 이착(移着)방식 등, 점착 테이프등의 형성방법에 준하는 적절한 방법으로 수행하면 좋다. 점착층의 두께는 통상적으로 5 내지 50㎛, 바람직하게는 8 내지 20㎛로 한다. 너무 얇으면 충분한 접착력을 나타내지 않으며 너무 두꺼우면 소성할 때에 떨어지거나 소성불량이 발생하기 쉬워진다. 또한 점착층을 미리 무기 분말 시트에 부착시키는 경우, 철계통 기판에 가착시킬 때 까지의 사이에 세파레이터 등을 점착시켜 보호하는 것이 바람직하다.
피착체로서는 세라믹 재질 내지 유리 재질, 금속 재질 등의 각종 내열성 재질로 이루어진 적절한 형태의 피착제를 사용할 수 있다. 또한, 세라믹 분말의 성형체 등도 피착체로서 사용할 수 있다. 금속 계통의 피착체로서는 알루미늄, 크롬 등을 함유하는 철계통 합금으로 이루어진 것을 바람직하게 사용한다.
본 발명에서 바람직하게 사용하는 철계통 기판은 알루미늄을 함유하는 철계통 합금을 가열처리하여 당해 알루미늄을 알루미나로 변성시켜 표면층에서 알루미나 농도를 높힌 것이다. 따라서, 알루미늄을 1 내지 20중량%, 바람직하게 3 내지 15중량% 함유하는 스텐레스 등의 철계통 합금을 500 내지 1200℃에서 처리함으로써 표면층(표면에서 두께가 0.1 내지 10㎛인 부분)에 알루미나를 3 내지 40중량% 함유하게 할 수 있다. 알루미늄 성분을 함유함으로써 무기 분말 시트 속의 세라믹 성분, 바람직하게는 유리 성분, 특히 납유리계통 성분과 반응하여 견고하게 밀착시킨다. 피착체의 형태로서는 박 내지 판과 같이 기판 형태가 일반적이며 이에 한정되지는 않는다.
소성용 시트와 철계통 기판과의 점착층을 개재시킨 가착체의 소성처리는 무기 분말 시트의 소성온도 등에 따라 적절한 가열조건으로 수행한다. 소성처리에 의해 결합제나 점착층 등은 소실되며 소성용 시트에서 소성체 형성 성분이 패턴의 온도 보존하에 소성체화하고 무기 분말 시트와 소성용 패턴을 융착일체화시켜 이루어진 소성패턴과 철계통 기판의 고착체를 수득할 수 있다. 또한, 무기 분말 시트 내지 소성용 시트는 철계통 기판의 전체를 포위하도록 가착시켜도 좋다.
수득한 소성패턴 부착 철계통 기판은 식별 라벨이나 기타 표시재료, 장식판등으로서 바람직하게 사용할 수 있다. 당해 피착체에로의 장착은 점착제 내지 접착제에 의한 접착, 리베트(rivet) 고정 등 적절한 방식으로 수행하면 좋다. 금속 계통 피착체인 경우에는 용접방식이나 납땜부착방식 등도 적용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 무기 분말 시트를 개재시켜 소성용 패턴을 부여하고 이것을 소성처리하므로 소성패턴을 용이하게 고착시킬 수 있다. 또한, 곡면 부분에도 용이하게 적용할 수 있으며 제조효율이 우수하다. 또한, 임의의 패턴을 용이하게 임기응변적으로 부여할 수 있으며, 형성된 소성패턴은 세라믹, 유리 등의 무기질이므로 내구성, 내열성은 물론 내약품성도 우수하다.
또한, 철계통 기판에 적용시키는 방법은 무기 분말 시트를 개재시켜 소성용 패턴을 부여하고 이것을 소성처리하여 수행하므로, 소성패턴을 철계통 기판에 용이하게 고착시킬 수 있다. 또한, 시트의 점착층에 의한 가착방식이므로 곡면 부분에도 용이하게 적용할 수 있으며 제조효율이 우수하다. 또한, 전면 포위도 용이하며 내구성, 내열성 이외에 내약품성을 갖게 하는 것도 간단하다. 추가로 임의의 패턴을 용이하게 임기응변적으로 부여할 수 있는 이점도 있다.
또한, 알루미늄을 함유하는 철계통 합금을 가열 처리하여 표면 내지 표면층에 알루미나를 존재시키는 철계통 기판을 사용하므로 무기계 착색제를 다량으로 배합하는 경우에도 소성층을 철계통 기판에 견고하게 밀착시킬 수 있다. 그 결과 소성층의 반사율을 향상시키고 소성패턴의 높은 PCS차를 달성할 수 있다.
[실시예1]
붕규산납 유리계 분말 100부(중량부, 이하 동일), 산화티탄20부, 폴리이소부틸메타크릴레이트 20부, 스테아르산 1부, 프탈산디부틸 2부 및 톨루엔 45부를 볼밀로 혼합하며 당해 혼합물을 닥터 블레이드(Doctor Blade)법으로 전개하고 건조시켜 수득한 두께가 60㎛인 무기 분말 시트의 한쪽면에 아크릴계 점착제로 이루어진 두께가 15㎛인 점착층을 형성시키고 다른쪽 면에 패턴 마스크를 개재시켜 소성용 잉크로 이루어진 바 코드 패턴을 인쇄하고 건조시켜 소성용 시트를 수득한다. 사용하는 소성용 잉크는 산화크롬·산화철·산화코발트계 흑색안료 20부와 폴리이소부틸메타크릴레이트 10부를 톨루엔 20부를 사용하여 혼합한 것이다.
이어서, Al 함량이 5%이고 Cr 함량이 20%인 스텐레스 박(두께 200㎛)을 900℃에서 30분 동안 가열처리하여 수득한, 표면층에 알루미나가 10.43중량%(XMA) 존재하는 것에 상기한 소성용 시트를 당해 점착층을 개재시켜 가착시키고 10℃/분의 속도의 승온시켜 600℃에서 20분 동안 소성(공기 중)시킨다. 소성에 의해 폴리이소부틸메타크릴레이트나 아크릴계 점착제 등의 유기 성분은 소실된다.
상기한 바에 따라 소성패턴으로 이루어진 흑색의 선명한 바 코드가 견고하게 고착된 스텐레스 박을 수득한다. 당해 소성패턴은 무기 분말 시트의 소성층 표면에 바 코드 패턴을 융착일체화시킨 것이다.
[비교실시예]
가열처리로 알루미늄을 알루미나로 변성시키기 전의 스텐레스 박(표면층의 알루미나: 5.00중량%)을 사용하는 이외에는 실시예 1에 준하여 소성패턴을 부착시킨 스텐레스 박을 수득한다. 그러나, 소성패턴의 융착상태는 불량하다.
[실시예2]
붕규산납 유리계 분말 90부, 산화티탄 10부, 유리전이온도가 40℃인 폴리부틸메타클릴레이트 30부, 스테아르산 1부 프탈산디부틸 3부 및 톨루엔 50부를 볼 밀로 혼합하여 당해 혼합물을 닥터 블레이드법으로 전개하고 건조시켜 수득한, 두께가 60㎛인 세라믹 그린 시트의 한쪽면에 패턴 마스크를 개재시켜 소성용 잉크로 이루어진 바 코드 패턴을 인쇄하고 건조시켜 소성용 시트를 수득한다. 사용하는 소성용 잉크는 산화크롬·산화철·산화코발트계 흑색 안료 20부와 폴리부틸메타크릴레이트 10부를 톨루엔 20부를 사용하여 혼합한 것이다.
이어서, 60℃로 가열한 열판 위에 상기한 소성용 시트를 이의 이면을 개재시켜 스텐레스 박(Al 함량5%, Cr 함량 20%, 두께 200㎛)과 접착시킨 다음, 10℃/분의 속도로 승온시켜 600℃에서 30분 동안 소성처리(공기 중)한다. 소성에 의해 폴리부틸렌메타크릴레이트 등의 유기 성분이 소실된다.
상기한 바에 따라, 소성패턴으로 이루어진 흑색의 선명한 바 코드가 견고하게 고착된 스텐레스 박을 수득한다. 당해 소성패턴은 세라믹 그린 시트의 소성층 표면에 바 코드 패턴을 융착일체화시킨 것이다.
[실시예3]
붕규산납 유리계 분말 85부, 산화티탄 15부, 유리전이온도 30。C인 폴리이소부틸메타크릴레이트 35부, 스테아르산 1부, 프탈산디부틸 3부 및 톨루엔 55부를 볼 밀로 혼합하고 당해 혼합물을 닥터 블레이드법으로 전개하고 건조시켜 수득한, 두께가 50㎛인 세라믹 그린 시트의 한쪽면에 패턴 마스크를 개재시켜 소성용 잉크로 이루어진 바 코드 패턴을 인쇄하고 건조시켜 소성용 시트를 수득한다. 사용하는 소성용 잉크는 산화코발트계 흑색안료 20부와 폴리이소부틸메타크릴레이트 10부를 톨루엔 20부를 사용하여 혼합한 것이다.
이어서, 50℃로 가열시킨 열판 위에 상기한 소성용 시트를 이의 이면을 개재시켜 96% 알루미나 기판(두께 1㎜)과 접착시킨 다음, 10℃/분의 속도로 승온시켜 800℃에서 30분 동안 소성처리(공기 중)한다. 소성에 의해 폴리이소부틸메타크릴레이트 등의 유기 성분은 소실된다.
상기한 바에 따라, 세라믹 그린 시트 소성층의 표면에 흑색의 선명한 바 코드 패턴을 융착일체화시켜 이루어진 소성패턴을 견고하게 고착시킨 알루미나 기판을 수득한다.
[평가시험]
실시예 1 및 비교실시예에서 수득한 소성패턴을 부착시킨 스텐레스 박에서 소성패턴 층에 에폭시계 접착제를 개재시켜 돌리(dolly)를 접착 고정시키고 소성패턴층 평면에 대하여 수직 방향으로 상기한 돌리를 인장(속도 100㎜/분)시키고 소성 유리층과 스텐레스 박의 밀착력을 측정한다. 그 결과를 표1에 기재한다.
Figure kpo00002

Claims (6)

  1. 수지 결합제를 사용하여 무기 분말을 형태를 유지시켜 이루어진 무기 분말 시트의 한쪽 면에 소성용 패턴을 갖는 소성용 시트를, 가열하에, 가압하에, 또는 가열 및 가압하에 수지 결합제의 접착력에 의해 알루미늄을 함유하는 철합금 기판을 가열처리하여 알루미늄을 알루미나로 변성시키고 이의 표면층에서의 알루미나 농도가 높아지도록 제조된 알루미늄 함유 철 합금 기판과 접착시키는 단계 및 소성용 시트를 소성처리하는 단계를 포함하는, 소성 패턴의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 소성용 패턴이 무기계 착색제 100중량부를 함유하는 소성용 잉크에 의해 형성되는 제조방법.
  3. 수지 결합제를 사용하여 무기 분말을 형태를 유지시켜 이루어진 무기 분말 시트를 가열하에, 가압하에, 또는 가열 및 가압하에 수지 결합제의 접착력에 의해 알루미늄을 함유하는 철 합금 기판을 가열처리하여 알루미늄을 알루미나로 변성시키고 이의 표면층에서의 알루미나 농도가 높아지도록 제조된 알루미늄 함유 철 합금 기판과 접착시키는 단계, 당해 무기 분말 시트에 소성용 패턴을 부여하여 소성용 시트로 하는 단계 및 소성용 시트를 소성처리하는 단계를 포함하는, 소성 패턴의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 소성용 패턴이 무기계 착색제 100중량부를 함유하는 소성용 잉크에 의해 형성되는 제조방법.
  5. 알루미늄을 함유하는 철 합금 기판을 가열처리하여 알루미늄을 알루미나로 변성시키고 이의 표면층에서의 알루미나 농도가 높아지도록 제조된 알루미늄 함유 철 합금 기판을 제조하는 단계, 무기 분말 시트의 한쪽 면에 무기분말과 수지 결합제를 포함하는 소성용 패턴을 제공하는 단계, 무기 분말 시트를 점착층을 통해 철 기판에 결합시켜 결합체를 생성시키는 단계 및 결합체를 소성처리하는 단계를 포함하는, 소성 패턴의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 소성용 패턴이 무기계 착색제 100중량부를 함유하는 소성용 잉크에 의해 형성되는 제조방법.
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