JPH04194974A - 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。加
えて、反射率を上げてパターンの認識性を向上さぜるべ
（無機系着色顔料を添加した場合には、焼成固着性を低
下させる問題点があった。

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ヘースに用いて
前記の課題を克服したものである。

すなわち本発明は、粒子形状が異なる２種以」−のアル
ミニウム系粉末の混合物を樹脂バインダで保形してなる
金属粉末シートに、耐熱性インクからなるパターンを設
けてなり、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ができる。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、粘着層がアルミニウム系粉末を含有
する場合には、かかる粉末の融着や拡散等の接着剤的作
用により被着体に、より強固に固着する。

さらに形成された焼成パターンは、各粒子に基づく反射
能に加えて、粒子形状が異なる２種以上のアルミニウム
系粉末の使用による表面粗さの向上に基づいて、焼成固
着性を損なうことなく反射率を増大させることができ、
パターンの視認性、な＝　　３　− いし認識性に優れている。

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、粒子形状が異
なる２種以上のアルミニウム系粉末の混合物を樹脂バイ
ンダで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
熱下に合金化しう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。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。

金属粉末シートの形成に用いる、粒子形状が異なる２種
以上のアルミニウム系粉末の組合せは任意であり、その
粒子形状についても特に限定はない。反射能の点よりは
鱗片状の粉末の使用が有利であり、かかる点より鱗片状
の粉末と他の粒子形状の粉末との組合ぜとすることが好
ましい。その場合、反射率と焼成固着性とのバランスの
点より一　　４　− 鱗片状粉末の使用割合を全粉末の１０〜９０重量％、就
中２０〜８０重量％とすることが望ましい。アルミニウ
ム系粉末における鱗片状以外の一般的な粒子形状として
は、例えば球状、粒状、粉砕状（無定形）などがあげら
れる。なお用いるアルミニウム系粉末の成分は、同じて
あってもよいし、異なっていてもよい。

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などの粉末の粒径は、０
．１〜１００μｍ１就中０．８〜２０μｍ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、プチラ−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
なとが用いられる。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とにより適宜に決定し
てよい。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と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、必要に応し可塑剤、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
１０〜５００　＋１ｍとされる。

本発明のパターン形成シートは、金属粉末シートに耐熱
性インクからなるパターンを設けたものである。

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」−の顔料ないし充填
剤、固着性イ」与剤を溶媒を用いて、必要に応しバイン
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、又は有色ガ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
性なと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では、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
維なとが一般に用いられる。粒径が０．１〜２０　ｊｔ
　ｍの粉末、同し径で長さ力月００ｕｍ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、炭酸ツノルシウム、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
マンカン・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、マンカン、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・酸化マンカンやクロム酸塩、過マ
ンガン酸塩等の黒色物などかあげられる。

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て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
とがあけられる。用いる固着性付与剤は被着体の耐熱性
等に基づく焼成温度や、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、ワックスや樹脂なと、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
しく用いう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七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Ｉ・の樹脂バインダは同種の樹脂からなる
ことが好ましい。必要に応じて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、転写紙に設置ノだパターンの転写方
式、インクジェット型等のプリ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と、任意なパターン
をイ」勾してよい。プリンタ、例えばＸＹプロッタ、ワ
イヤドツト 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
スデックフィルム、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、現場等の臨機な
段階で行ってよい。なお、パターンを形成した面は、パ
ターン形成シートの焼成処理前まで、必要に応じセパレ
ータを貼着するなとして保護してもよい。転写方式の場
合には、その転写紙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には、被着体への仮着を容
易とすへく必要に応じ粘着層を設けてもよい。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
る前であってもよいし、後であってもよい。粘着層の付
設は、例えば金属粉末シートの上に粘着剤を塗設する方
法や、セパレータ上に設けた粘着層を金属粉末シート」
−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１］的に応じ適宜に決定してよい。一般に
はＪｍ２　０　０　（Ｊｍ　七される。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、被着体に仮着てきる接
着力を有し、焼成温度以下で熱分解するな古して消失す
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うる粘着剤は、その樹脂
成分が金属粉末シートの樹脂バインダよりも高い熱分解
温度を有するものである。一般にはゴム系粘着剤、アク
リル系粘着剤、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、
あるいはががるポリマ１００重量部に、石油系樹脂、テ
ルペン果樹−　１　２　＝ 脂、ロジン系樹脂、キシレン系樹脂、クマロンインデン
系樹脂の如き粘着イ」与樹脂を１０〜３００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。

粘着層にはガラス粉末や金属粉末等の耐熱性接着成分を
含有させて、被着体への焼成固着が円滑に行われるよう
にしてもよい。かかる耐熱性接着成分としては、上記し
た金属粉末シートて例示したアルミニウム系粉末が好ま
しく用いられる。就中、金属粉末シートの形成に用いた
ものと同種のアルミニウム系粉末を少なくとも１種用い
ることが好ましい。そのアルミニウム系粉末の粒径は、
０、１〜５０４ｍ，就中０．８〜２０１１ｍが適当であ
る。耐熱性接着成分の使用量はその比重や粒度などによ
り適宜に決定される。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。粘着層における耐熱性接着成分の含有量が過多
では仮着力に乏しく、過少では焼成による被着体−＼の
密着力の向上効果に乏しい。

本発明のパターン形成シートは、焼成パターンとして被
着体に固着骨（ｊされ、カラスないしセラミックや金属
等からなる物品など・＼のバーコード等の識別パターン
の形成なと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するなどして被着
体に接着して焼成処理することにより行うことがてきる
。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、かつ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、粘着層がアルミニウム粉末等の耐熱性接着成分
を含有する場合には被着体との密着力の向」二に寄与す
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と
、適宜な形態で提供しうる。連設体は、焼成処理後に切
断するようにしだ長尺の被着体や、被着体の連設体なと
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とより、打
抜きや切断に供されるラベル母材としても利用しつる。

発明の効果 本発明のパターン形成シートによれば、１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
とがてきる。さらに粘着層等を介し被着体に簡便に接着
てき、パターンも脱落し難（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、耐熱衝撃性に優れると共に、反則率に優れてパタ
ーンの視認性、ないし認識性に優れている。

実施例 鱗片状粉末７５部（重量部、以下間し）と粒状粉末２５
部を混合してなる平均粒径３１ｖｍの混合アルミニウム
粉末６０部、平均粒径３１＋＋１１の亜鉛粉末４０部、
ポリブヂルメタクリレ−１へ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１００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５０μ■のポリエステルフィルム上
に展開し、乾燥させて厚さ５０μｍの金属粉末シートを
形成した。

次に平均粒径３　ｒｔｍの亜鉛粉末５０部、平均粒径１
Ｊ１ｍのクロム酸鋼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部をボールミルでトル
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
６ｊＪｍのポリエステルフィルムに塗布し、乾燥させて
厚さ８ｖｍ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。

ついで、平均粒径３μｍの粒状アルミニウム粉末４０部
と平均粒径３μｍ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プレー１・法て１ｖさ３８１ｖ
ｍのポリエステルフィルム上に展開し、乾燥させて得た
厚さ２部ｍ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
は焼失した。

前記により、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ＡＴ明であった。

さらに前記のパターン形成シートは柔軟て、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。

比較例 混合アルミニウム粉末に代えて平均粒径３ｕｍの粒状ア
ルミニウム粉末を用いたほかは実施例に準じてパターン
形成シーＩ・を得、焼成パターンを形成した。

評価試験 実施例、比較例で得た焼成パターンの反射率を調べた。

結果を表に示した。

表より、実施例の如く粒子形状が異なる２種以上のアル
ミニウム系粉末を併用することにより、反射率が大きく
向上することがわかる。

特許出願人　　日東電工株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粒子形状が異なる２種以上のアルミニウム系粉末の
   混合物を樹脂バインダで保形してなる金属粉末シートに
   、耐熱性インクからなるパターンを設けてなり、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。 ２、アルミニウム系粉末を含有する粘着層を付設してな
   る請求項１に記載のパターン形成シート。