JPH04120585A - パターン形成シート - 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】 産業上の利用分野 本発明は、アルミ系の金属粉末シートに耐熱性インクの
パターンを設けて焼成パターンを形成するようにしてな
り、識別ラベルの形成等に好適なパターン形成シートに
関する。

従来の技術及び課題 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、あるいは
半製品や部品等の管理に用いる、耐久性、耐熱性等に優
れるラベルの提供が重要な課題となっている。

従来、耐熱性等に優れる管理ラベルとして焼成セラミッ
クや金属、はうろう体などからなる基板タイプのものが
知られていた。

しかしながら、ビス止め等の固着手間による簡便固着性
欠如の問題、剛性による曲面固着性欠如の問題、現場等
でのパターン付与の困難性による管理ラベルの臨機形成
性欠如の問題、多品種少量生産体制下での個々の部品等
の管理に必要な多種多用なラベルの形成性欠如の問題な
どがあった。

前記問題点に鑑みてガラス粉末含有シートにガラス粉末
含有インクのパターンをスクリーン印刷方式で付与する
ようにした焼成用パターンシートが提案されている。こ
れは焼成下に付与パターンを融合しつつ被着体に固着す
るようにしたもので、柔軟性、臨機なラベル形成性を有
し、その焼成体は耐熱性等に優れる。

しかしながら、多品種少量の生産体制下では予め準備す
べきスクリーンが膨大な量となり、その準備に多時間、
多方力を要する問題点があった。

また仮に当該焼成用パターンシートに粘着層を設けて簡
便に仮着できるようにしたとしても、その焼成体の被着
体に対する焼成固着性に乏しく、特に急冷工程を経る際
に剥離・脱落しやすい問題点があった。殊に、非ガラス
系セラミック粉末からなるシートの場合には著しく焼成
固着性に劣る問題点があった。さらに形成される焼成パ
ターンが滲みなどで鮮明性に乏しい問題点もあった。

課題を解決するための手段 本発明は、アルミ系の金属粉末シートをベースに用いて
前記の課題を克服したものである。

すなわち本発明は、アルミニウム系粉末を樹脂バインダ
で保形してなる金属粉末シートの片面に耐熱性インクか
らなるパターンを有し、他面にアルミニウム系粉末を含
有する粘着層を有してなり、焼成処理により焼成パター
ンが形成されるようにしてなることを特徴とするパター
ン形成シートを提供するものである。

作用 前記のパターン形成シートは、柔軟で曲面追随性を有し
、熱転写プリンタ等の適宜な印刷方式などでパターンを
臨機に付与することかできる。また、粘着層の付設によ
り被着体に簡便に仮着することができる。一方、焼成に
よりパターン形成シートはそれに付与したパターンを温
存しつつ焼成体化して被着体に固着し、焼成パターンを
形成する。その際、粘着層中に含有するアルミニウム系
粉末の融着や拡散等の接着剤的作用に基づき被着体に強
固に密着する。

発明の構成要素の例示 本発明において用いる金属粉末シートは、アルミニウム
系粉末を樹脂バインダて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
熱下に合金化しつる金属粉末が用いられる。アルミニウ
ム系合金の例としては、アルミニウムー銅、アルミニウ
ムーケイ素、アルミニウムー亜鉛などがあげられる。ま
た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。金属粉末シー
トは、アルミニウム系粉末の１種又は２種以上を用いて
形成される。金属粉末シートには必要に応じ、被着体と
の密着力の向上などを目的として、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粉末の粒径は０．１〜ｌＯｈｍ
、就中０．８〜２ｈｍが適当である。

樹脂バインダとしては、焼成時に熱分解して消失するも
のが用いられ、その種類につき特に限定はない。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。樹脂バインダの使用量は、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
でよい。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。

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村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
ーブレード法が層厚の制御精度などの点より好ましい。

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
う充分に脱泡処理することが好ましい。なお金属粉末シ
ートの形成に際しては、必要に応じ可塑剤、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適宜に決定してよく、一般には
１０〜５００μｍとされる。

本発明のパターン形成シートは、金属粉末シートの片面
に耐熱性インクからなるパターンを、他面にアルミニウ
ム系粉末を含有する粘着層を設けたちのである。

用いる耐熱性インクは、焼成処理を介しその焼成体が被
着体に固着するように調製したものである。かかる耐熱
性インクは通例、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を用いて、必要に応じバインダ、
可塑剤、分散剤等の適宜な添加剤の併用下、ボールミル
等で混合してペースト状等の流動物としたものである。

従来のスクリーン印刷方式等による直接塗布方式や、転
写紙上に形成した塗布パターンの転写方式などに使用さ
れていた、例えばガラス粉末と無機顔料等の任意成分、
又は有色カラスを単独でバインダと共に混合してなるペ
ースト状のインクなどはその代表例である。

耐熱性インクの組成は、被着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、同じ径で長さが１００μｍ以下の繊維の使用が適
当であるが、これに限定されない。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、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。

必要に応じ用いられる固着性付与剤は、耐熱性インクを
焼成処理した場合にその焼成体が被着体に固着する性質
を付与するもので、例えば焼成温度以下で溶融し、かつ
焼成により消失しないで残留する物質などからなる。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。用いる固着性付与剤は被着体の耐熱性
等に基づ（焼成温度や、パターン形成シートの使用目的
に応じ適宜に決定してよい。

バインダとしては、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用いられる。好ま
しく用いつ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。

樹脂としては上記の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
と金属粉末シートの樹脂バインダ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と
金属粉末シートの樹脂バインダは同種の樹脂からなるこ
とが好ましい。必要に応じ用いるバインダの使用量は、
焼成パターン形成成分の５〜８０重量％が適当である。

耐熱性インクによる金属粉末シートへのパターンの形成
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ノ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。形成するパタ
ーンも任意である。印字パターン、転写パターン、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
ドツ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。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、ナイロン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（、効率的に形成でき
る利点がある。

金属粉末シートへのパターンの付与は、現場での臨機な
段階で行ってよい。なお、パターンを汁成した面は、パ
ターン形成シートの焼成処理前ｊで、必要に応じセパレ
ータを貼着するなとして仙護してもよい。転写方式の場
合には、その転写紅をそのまま貼着しておいてセパレー
タに代えることもできる。

本発明のパターン形成シートは、被着体への９着を容易
とすべく粘着層を設けたものであり、力つその粘着層に
、焼成時における被着体への密省性を高めるべくアルミ
ニウム系粉末を含有させたものである。

粘着層を設ける段階は、金属粉末シートに耐熱性インク
のパターンを設ける前後のいずれであってもよい。粘着
層の付設は、例えば金属粉末シートの上にアルミニウム
系粉末含有の粘着剤を塗設する方法や、セパレータ上に
設けたアルミニウム系粉末含有の粘着層を金属粉末シー
ト上に移着する方法なとにより行うことができる。粘着
層の厚さは使用目的に応じ適宜に決定してよい。一般に
は１〜２００μｍとされる。なお粘着層の露出面にはセ
パレータを貼着するなどして取り扱い性を良くしておく
ことが望ましい。

粘着層の形成に用いる粘着剤は、被着体に仮着できる接
着力を有し、焼成温度以下で熱分解するなどして消失す
るものである。焼成処理、ひいては良好な焼成パターン
の形成性の点より好ましく用いつる粘着剤は、その樹脂
成分が金属粉末シートの樹脂バインダよりも窩い熱分解
温度を有するものである。一般にはゴム系粘着剤、アク
リ、ＩＬ系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤な
どが用いられる。就中、天然ゴムないし同系の合成ゴム
、ブチルゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン・ブタジ
ェンゴム、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共
重合体ゴム、スチレン・ブタジェン・スチレンブロック
共重合体ゴムの如きポリマの単独物からなるゴム系粘着
剤、あるいはかかるポリマ１００重量部に、石油系樹脂
、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、キシレン系樹脂、ク
マロンインデン系樹脂の如き粘着付与樹脂を１０〜３０
０重量部、その他軟化剤、老化防止剤等の配合剤を添加
してなるゴム系粘着剤、アクリル酸ないしメタクリル酸
のアルキルエステルのポリマを主体とするアクリル系粘
着剤などが用いられる。

粘着層に含有させるアルミニウム系粉末としては、上記
した金属粉末シートで例示したものなとがあけられる。

就中、金属粉末シートの形成に用いたものと同種のもの
が好ましく用いられる。用いるアルミニウム系粉末の粒
径は、０．１〜５０μｍ１就中０．８〜２０μｍが適当
である。アルミニウム系粉末の使用量はその比重や粒度
などにより適宜に決定され、一般には粘着剤１００重量
部あたり２０〜４００重量部、就中５０〜２５０重量部
用いられる。粘着層におけるアルミニウム系粉末の含有
量が過多では仮着力に乏しく、過少では焼成による被着
体への密着力に乏しい。

本発明のパターン形成シートは、焼成パターンとして被
着体に固着付与され、ガラスないしセラミックや金属等
からなる物品などへのバーコード等の識別パターンの形
成などに好ましく用いられる。焼成パターンの形成は、
パターン形成シートを粘着層を介して被着体に接着して
焼成処理することにより行うことができる。焼成処理に
より樹脂バインダ等は消失し、金属粉末シートや耐熱性
インクにおける焼成残留成分がパターンを温存しつつ焼
成体化し、がっ被着体と接着して終極的に焼成パターン
として被着体に固着する。その際、粘着層中に含有させ
たアルミニウム系粉末が被着体との密着力の向上に寄与
する。

本発明のパターン形成シートは、所定のパターン単位を
連設したものや、パターン単位にラベル化したものなど
、適宜な形態で提供しうる。連設体は、焼成処理後に切
断するようにした長尺の被着体や、被着体の連設体など
に好ましく適用される。また、パターンを効率的に付与
でき、画一ラベルの形成に有利であることなどより、打
抜きゃ切断に供されるラベル母材としても利用しうる。

発明の効果 本発明のパターン形成シートによれば、耐熱性インクか
らなる任意なパターンを容易、かつ臨機に付与できて多
品種少量生産用の識別パターン等も容易に形成すること
ができる。さらに粘着層を介し被着体に簡便に接着でき
、パターンも脱落し難くて曲面への接着が容易である。

加えて焼成処理により被着体に焼成パターンを強固に固
着することができ、形成された焼成パターンは耐久性、
耐熱性、耐熱衝撃性に優れている。

実施例 平均粒径３μｍのアルミニウム粉末６０部（重量部、以
下同じ）と平均粒径３μｍの亜鉛粉末４０部の混合粉末
１００部、ポリブチルメタクリレート４０部、ジブチル
フタレート２部、及びステアリン酸１部を、トルエン１
００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５０ｕｍの金属粉
末シートを形成した。

次に平均粒径３即の亜鉛粉末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ｌ・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６シｍ
のポリエステルフィルムに塗布し、乾燥させて厚さ８μ
ｍ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た。

ついて、平均粒径３μｍのアルミニウム粉末４０部と平
均粒径３ｕｌの亜鉛粉末２０部の混合粉末６０部、アク
リル系粘着剤４０部、及びステアリン酸０．６部をトル
エン１００部を用いてボールミルで均一に分散させて得
たスラリーをドクターブレード法で厚さ３８ｕｍのポリ
エステルフィルム上に展開し、乾燥させて厚さ２０１の
粘着層を有するシートを、その粘着層を介して前記の金
属粉末シートの露出面に積層し、これにより粘着層を付
設してパターン形成シートを得た。

次に、得られたパターン形成シートよりポリエステルフ
ィルムを剥がしてその粘着層を介し、厚さ５００μｍの
アルミニウム板に仮着し、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の有機成分
は焼失し、アルミニウム板に強固に密着した焼成パター
ンを得た。また焼成パターンは、そのバーコードパター
ンが非常に鮮明であった。さらに前記のパターン形成シ
ートは柔軟で、被着体の三次元曲面部分に対しても容易
に仮着することができ、焼成後の密着性にも優れていた
。

一方、前記のパターン形成シートをその粘着層を介し厚
さ５００μｍのアルミニウム板に仮着し、５００℃で３
時間焼成（空気中）後、直ちに水中に浸漬して急冷した
ところ、焼成パターンは脱落することなくアルミニウム
板に強固に密着しており、そのバーコードパターンも非
常に鮮明であった。

比較例 金属粉末シートの片面に設ける粘着層をアクリル系粘着
剤のみで形成したほかは実施例に準じてパターン形成シ
ートを得た。

前記のパターン形成シートをその粘着層を介し厚さ５０
０μｍのアルミニウム板に仮着し、５００℃で３時間焼
成 （空気中） 後、 直ちに水中に浸漬して急 冷したところ、 焼成パターンは剥がれ落ちた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、アルミニウム系粉末を樹脂バインダで保形してなる
   金属粉末シートの片面に耐熱性インクからなるパターン
   を有し、他面にアルミニウム系粉末を含有する粘着層を
   有してなり、焼成処理により焼成パターンが形成される
   ようにしてなることを特徴とするパターン形成シート。