(57)【要約】【課題】被転写体とパターンとの接合性を向上することができるパターン転写シートを提供する。【解決手段】本発明により、被転写体上にパターンを形成するためのパターン転写シート１であって、転写アシスト層２０と、転写アシスト層２０上に配置され、タック性を有するパターン層３０と、を備え、パターン層３０の側を上記被転写体に密着させて焼成したときに、上記被転写体上に上記パターンが形成されるように構成されているパターン転写シート１が提供される。転写アシスト層２０は樹脂を含み、パターン層３０は無機粉末と樹脂とを含む。転写アシスト層２０の樹脂は、パターン層３０の樹脂に比べて、６０質量％燃え抜け温度が２０℃以上低い。【選択図】図２
2018192768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被転写体上にパターンを形成するためのパターン転写シートであって、
転写アシスト層と、
前記転写アシスト層の上に配置され、タック性を有するパターン層と、
を備え、前記パターン層の側を前記被転写体に密着させて焼成したときに、前記被転写体上に前記パターンが形成されるように構成されており、
前記転写アシスト層は、樹脂を含み、
前記パターン層は、無機粉末と樹脂とを含み、
前記転写アシスト層の樹脂は、前記パターン層の樹脂に比べて、６０質量％燃え抜け温度が２０℃以上低い、パターン転写シート。
【請求項２】
前記被転写体が多孔質体であり、
前記パターン層は、直径５ｍｍのＳＵＳ３０４製のプローブを１．０ｍｍ／秒の速度で上方から接触させ、押し付け荷重を２４５ｍＮ（２５ｇｆ）とし、押し付け保持時間を５秒とする条件で、プローブを２．０ｍｍ／秒の速度で上方に引き剥がすプローブタック試験において、タック力が９８０ｍＮ（１００ｇｆ）以上である、請求項１に記載のパターン転写シート。
【請求項３】
前記転写アシスト層を支持する支持基材をさらに備える、請求項１または２に記載のパターン転写シート。
【請求項４】
前記支持基材が、プラスチック製の基材層と、前記基材層の前記転写アシスト層と接する側の表面に配置される離型層と、を備える、請求項３に記載のパターン転写シート。
【請求項５】
前記パターン層が、前記無機粉末として、５００℃以上の温度環境下で導電性を有する導電性酸化物粉末を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のパターン転写シート。
【請求項６】
前記転写アシスト層が、金属粉末および５００℃以上の温度環境下で導電性を有する導電性酸化物粉末のうちの少なくとも一方をさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のパターン転写シート。
【請求項７】
前記被転写体が、前記パターンを形成する側の表面に曲面形状および段差形状のうち少なくとも一方を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のパターン転写シート。
【請求項８】
固体酸化物形燃料電池を作製するために用いられる、請求項１〜７のいずれか１項に記載のパターン転写シート。
【請求項９】
前記被転写体と、前記パターン層と、前記転写アシスト層と、がこの順に積層され、
前記パターン層と前記転写アシスト層とが、請求項１〜８のいずれか１項に記載のパターン転写シートで構成されている、未焼成の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン転写シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
曲面形状や段差形状、あるいは多孔質体のように複雑な凹凸形状を有する基体の表面にパターンを形成する方法として、転写法が知られている。例えば水転写法では、まず、水溶性の糊材が付与された転写紙の上に、スクリーン印刷等によって所望のパターン層を形成し、乾燥させる。次に、これを水に浸して糊材を溶かし、パターン層を浮き上らせて転写紙から遊離させる。次に、遊離させたパターン層を基体（被転写体）上にスライドさせて、基体と密着させる。そして、この状態で焼成することにより、基体上にパターンを形成する。
【０００３】
また、他の例として、例えば特許文献１には、円筒型燃料電池セルチューブの基体管上に導電性のパターン（空気極）を形成する方法が開示されている。かかる方法では、まず押出法やドクターブレード法等によって細紐状のリボン状製膜材（導電性のパターン層）を作製する。次に、作製したリボン状製膜材を燃料電池セルチューブの基体管（被転写体）にあてがい、所定の圧力で押圧して基体管と密着させる。そして、この状態で焼成することにより、基体管上に空気極を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７６５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、これらの方法では、被転写体とパターン層との密着性が悪くてパターン層の転写不良が生じたり、焼成後に被転写体からパターンが剥離したりする問題があった。そのため、歩留まりが悪化して、製造コストがかさんでいた。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被転写体とパターンとの接合性を向上することができるパターン転写シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明により、被転写体上にパターンを形成するためのパターン転写シートであって、転写アシスト層と、上記転写アシスト層の上に配置され、タック性を有するパターン層とを備え、上記パターン層の側を上記被転写体に密着させて焼成したときに、上記被転写体上に上記パターンが形成されるように構成されているパターン転写シートが提供される。上記転写アシスト層は、樹脂を含む。上記パターン層は、無機粉末と樹脂とを含む。上記転写アシスト層の樹脂は、上記パターン層の樹脂に比べて、６０質量％燃え抜け温度が２０℃以上低い。
【０００８】
上記パターン転写シートは、転写アシスト層とパターン層とを備え、かつ、パターン層がタック性を有する。このことにより、被転写体上にパターン層を安定して密着させることができ、転写を良好に行うことができる。また、樹脂の６０質量％燃え抜け温度が上記関係を満たすことにより、焼成時にパターン層の樹脂をスムーズに燃え抜けさせることができる。このことにより、被転写体との接合性に優れたパターンを形成することができる。さらに、上記パターン転写シートでは、水転写法のようにパターン層を転写紙から遊離させる工程も不要となり、被転写体上に複雑なパターン層をも安定して転写することができる。したがって、上記パターン転写シートを用いることで、歩留まりや生産性を向上して、製造コストを低減することができる。
【０００９】
上記パターン転写シートの一態様では、上記被転写体が多孔質体であり、上記パターン層は、直径５ｍｍのＳＵＳ３０４製のプローブを１．０ｍｍ／秒の速度で上方から接触させ、押し付け荷重を２４５ｍＮ（２５ｇｆ）とし、押し付け保持時間を５秒とする条件で、プローブを２．０ｍｍ／秒の速度で上方に引き剥がすプローブタック試験において、タック力が９８０ｍＮ（１００ｇｆ）以上である。これにより、被転写体に対する密着性をより良く向上することができ、被転写体が多孔質体である場合にも、被転写体上にパターン層を安定的に転写することができる。
【００１０】
上記パターン転写シートの一態様では、上記転写アシスト層を支持する支持基材をさらに備える。これにより、例えば転写アシスト層およびパターン層の厚みが薄い場合においても、転写アシスト層とパターン層とが変形したり損傷したりし難くなり、作製時の形状を使用時まで好適に保持することができる。
【００１１】
上記パターン転写シートの一態様では、上記支持基材が、プラスチック製の基材層と、上記基材層の上記転写アシスト層と接する側の表面に配置される離型層と、を備える。これにより、支持基材からの剥離容易性と、被転写体に対する密着性とを高いレベルでバランスすることができる。
【００１２】
上記パターン転写シートの一態様では、上記パターン層が、上記無機粉末として、５００℃以上の温度環境下で導電性を有する導電性酸化物粉末を含む。これにより、焼成後のパターンが高温域で優れた導電性を発揮することができる。
【００１３】
上記パターン転写シートの一態様では、上記転写アシスト層が、金属粉末および５００℃以上の温度環境下で導電性を有する導電性酸化物粉末のうちの少なくとも一方をさらに含む。これにより、ここに開示される技術の効果をより良く発揮することができる。
【００１４】
一態様では、上記被転写体が、上記パターンを形成する側の表面に曲面形状および段差形状のうち少なくとも一方を有する。上記パターン転写シートによれば、表面が平坦でない被転写体に対しても、安定してパターンを形成することができる。
【００１５】
上記パターンは、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ：Solid Oxide Fuel Cell）を作製するために好適に用いることができる。
【００１６】
また、本発明により、上記被転写体と、上記パターン層と、上記転写アシスト層と、がこの順に積層され、上記パターン層と上記転写アシスト層とが、上記パターン転写シートで構成されている、未焼成の物品が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係るパターン転写シートの構成を模式的に示す平面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】一実施形態に係るパターン転写シートの使用方法を説明する説明図である。
【図４】未焼成のパターン転写シートと被転写体とを示す写真であり、（ａ）は転写不可の例、（ｂ）は転写可の例である。
【図５】焼成後の導電パターンと被転写体とを示す写真であり、（ａ）は導電パターンが剥離した例、（ｂ）は導電パターンが一部剥離した例、（ｃ）は導電パターンの剥離が認められなかった例である。
【図６】他の一実施形態に係るパターン転写シートの構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。
なお、本明細書において数値範囲をＡ〜Ｂ（ここでＡ，Ｂは任意の数値）と記載している場合は、Ａ以上Ｂ以下を意味するものである。
【００１９】
≪パターン転写シート≫
図１は、一実施形態に係るパターン転写シート１の構成を模式的に示す平面図である。図２は、図１のII−II線断面図である。
【００２０】
本実施形態のパターン転写シート１は、被転写体２（図３（ａ）〜（ｃ）参照）上に導電性のパターン３（図３（ｃ）参照）を形成するために用いられるものである。パターン転写シート１は、被転写体２に貼り付ける前、すなわち使用前の状態において、支持基材１０と転写アシスト層２０と導電性のパターン層（以下、「導電パターン層」という。）３０と、を備えている。転写アシスト層２０は、支持基材１０上に配置され、樹脂を含んでいる。導電パターン層３０は、転写アシスト層２０上に配置され、導電性の無機粉末（導電性粉末）と、樹脂と、を含んでいる。本実施形態のように支持基材１０を有することで、例えば転写アシスト層２０および／または導電パターン層３０の厚みが薄くて転写アシスト層２０および導電パターン層３０のみでは形状維持が困難な場合にも、転写アシスト層２０と導電パターン層３０とが変形したり損傷したりし難くなる。そのため、作製時の形状を被転写体２に貼り付けるまで好適に保持することができる。
【００２１】
図３は、一実施形態に係るパターン転写シート１の使用方法を説明する説明図である。
パターン転写シート１の使用時、すなわち被転写体２上に導電パターン３を形成する際には、まず、パターン転写シート１の導電パターン層３０の側の面を、被転写体２に対向させる。次に、パターン転写シート１に被転写体２を押しつけながら、被転写体２をパターン転写シート１に沿って回転させる（図３（ａ）を参照）。これにより、転写アシスト層２０と導電パターン層３０とが支持基材１０から剥離されて、被転写体２の表面に転写される（図３（ｂ）を参照）。被転写体２と導電パターン層３０とは、転写アシスト層２０の働きによって、例えば上下を反転しても剥離しない程度に密着される。そして、この転写アシスト層２０と導電パターン層３０とを備えた被転写体２を、例えば７００℃以上の温度で加熱焼成することにより、転写アシスト層２０と導電パターン層３０とに含まれる樹脂等の成分が燃え抜けて、被転写体２上に導電パターン３が焼き付けられる（図３（ｃ）を参照）。これにより、被転写体２上に導電パターン３を形成することができる。
【００２２】
［支持基材１０］
本実施形態の支持基材１０は、パターン転写シート１の最下面を構成する基材層１２と、基材層１２上に配置された剥離層１４とを備えている。基材層１２と剥離層１４とは一体化されている。
基材層１２としては、特に限定されないが、一例として、プラスチックフィルム、発泡体シート、金属箔、織布、不織布等が挙げられる。プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステルを主成分（基材層１２全体の５０質量％以上を占める成分。以下同じ。）とするポリエステルフィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィンを主成分とするポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を主成分とする塩化ビニルフィルム、ポリスチレン（ＰＳ）等のスチロールを主成分とするスチロールフィルム等が挙げられる。なお、本明細書において「プラスチック」とは、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｋ９６００−１９７７年の規定と同義である。
【００２３】
発泡体シートとしては、例えば、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム等のシートが挙げられる。金属箔としては、例えば、アルミニウム箔、銅箔等が挙げられる。織布や不織布としては、例えば、パルプ、綿等の天然繊維、ポリエステル、ナイロン等の合成繊維、アセテート等の半合成繊維、ガラス繊維等が挙げられる。
【００２４】
基材層１２は、機械的特性（剛性）、耐水性、耐薬品性、耐熱性等に優れることが好ましい。これにより、例えばパターン転写シート１の保管時や輸送時等において、パターン転写シート１の変形や損傷を好適に抑制することができる。かかる観点からは、基材層１２として、非多孔質のプラスチックフィルム、例えばＰＥＴフィルムを好ましく用いることができる。また、基材層１２の平均厚みは特に限定されないが、形状保持性や転写容易性等の観点から、概ね２〜５００μｍ、例えば１０〜２００μｍ程度であるとよい。
【００２５】
剥離層１４は、基材層１２の、転写アシスト層２０が形成されている側の表面に配置されている。剥離層１４は、支持基材１０からの転写アシスト層２０の剥離性を高めるものである。剥離層１４は、例えば、シリコーン系剥離剤、フッ素樹脂系剥離剤、ポリオレフィン樹脂系剥離剤、セルロース樹脂系剥離剤、メラミン樹脂系剥離剤等の易剥離剤等が固着されて形成されていてもよいし、コロナ放電処理等の物理的な表面処理によって形成されていてもよい。
【００２６】
［転写アシスト層２０］
転写アシスト層２０は、支持基材１０の剥離層１４上に配置されている。転写アシスト層２０は、断面視で、支持基材１０と導電パターン層３０との間に介在されている。転写アシスト層２０は、平面視で、導電パターン層３０よりも広い面積に形成されている。ただし、転写アシスト層２０は、平面視で、導電パターン層３０と同じ面積であってもよい。
転写アシスト層２０は、支持基材１０から剥離可能なように構成されている。転写アシスト層２０は、典型的には室温付近の温度域（例えば２０℃±１５℃、好ましくは２０℃±１０℃）で粘弾性を呈する。転写アシスト層２０は、被転写体２に対する導電パターン層３０の転写を補助すると共に、焼成後の被転写体２と導電パターン３との接合性を高める機能を有する。
【００２７】
転写アシスト層２０は、少なくとも樹脂を含んでいる。
転写アシスト層２０の樹脂は、後述する導電パターン層３０の樹脂に比べて、６０質量％燃え抜け温度が低い。具体的には、転写アシスト層２０の樹脂の６０質量％燃え抜け温度Ｔ２（℃）と、導電パターン層３０の樹脂の６０質量％燃え抜け温度Ｔ３（℃）とが、次の関係：２０≦（Ｔ３−Ｔ２）；を満たす。このことにより、焼成時には、転写アシスト層２０の樹脂を優先的に燃え抜けさせることができる。すなわち、パターン転写シート１では、焼成時に、まず被転写体２から遠い側（最表面側）に位置する転写アシスト層２０の樹脂が除去される。次いで、焼成温度が高くなると、被転写体２に近い側に位置する導電パターン層３０の樹脂が除去される。このように樹脂の除去を被転写体２の最表面側から段階的に生じさせることで、導電パターン層３０の樹脂をスムーズに燃え抜けさせることができる。これにより、被転写体２からの導電パターン層３０の浮き上がりを防いで、焼成後においても被転写体２と導電パターン３との接合性を良好に維持することができる。
【００２８】
上記観点からは、（Ｔ３−Ｔ２）が２５℃以上、例えば２６℃以上であるとよい。また、（Ｔ３−Ｔ２）の上限は特に限定されないが、生産性を向上する観点等からは、（Ｔ３−Ｔ２）が、概ね５０℃以下、例えば３０℃以下であるとよい。なお、樹脂の６０質量％燃え抜け温度は、一般的な熱重量−示差熱同時測定装置（ＴＧ−ＤＴＡ）を用い、大気中において、昇温速度１０℃／分、最大温度６００℃の条件で測定することができる。
【００２９】
転写アシスト層２０に含まれる樹脂の種類は特に限定されず、加熱焼成によって、蒸発、燃焼、分解して除去し得るものであればよい。一例として、アクリル系樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等のポリビニル系樹脂、エチルセルロース（ＥＣ）等のセルロース系樹脂、エステル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン系樹脂、ニトリル系樹脂、ウレタン系樹脂等が挙げられる。一好適例では、転写アシスト層２０の樹脂が、アクリル系樹脂を含んでいる。これにより、被転写体２に対する表面追従性を高めて、被転写体２に対する密着性をより良く向上することができる。他の一好適例では、転写アシスト層２０が後述する導電パターン層３０と同種の樹脂を含んでいる。これにより、転写アシスト層２０と導電パターン層３０との親和性を高めて、被転写体２と転写アシスト層２０と導電パターン層３０との一体性をより良く向上することができる。
【００３０】
アクリル系樹脂としては、例えば、アルキル（メタ）アクリレートを主モノマー（単量体全体の５０質量％以上を占める成分。）として含む単独重合体や、アルキル（メタ）アクリレートの共重合体が挙げられる。アルキル（メタ）アクリレートとしては、例えば、一般式：ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）ＣＯＯＲ２；で表される化合物が挙げられる。ここで、式中のＲ１は水素原子またはメチル基を示している。また、Ｒ２は炭素原子数が１〜２０の鎖状アルキル基を示している。Ｒ２は、炭素原子数が１〜１４の鎖状アルキル基であることが好ましく、典型的には炭素原子数が１〜１０、例えば１〜４の鎖状アルキル基であることがより好ましい。一好適例として、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレート、ポリブチル（メタ）アクリレート等が例示される。なお、本明細書において「（メタ）アクリレート」とは、アクリレートおよびメタクリレートを意味している。
【００３１】
アクリル系樹脂は、メタクリル酸エステルの重合体ブロックＡと、アクリル酸エステルの重合体ブロックＢと、をそれぞれ少なくとも１つ含む共重合体、例えばアクリル系ブロック共重合体を含むとよい。アクリル系ブロック共重合体の一例として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）−ポリブチルアクリレート（ＰｎＢＡ）等のジブロック共重合体や、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）−ポリブチルアクリレート（ＰｎＢＡ）−ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のトリブロック共重合体が例示される。
【００３２】
転写アシスト層２０の樹脂（複数種類を併用する場合には、その平均値。）は、次の条件： 
（１−１）重量平均分子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法で測定されるポリスチレンン換算の値。）が、導電パターン層３０の樹脂の重量平均分子量と同等かそれよりも小さい；
（１−２）ガラス転移点（示差走査熱量分析（ＤＳＣ）に基づくＴｇ値。以下同じ。）が、導電パターン層３０の樹脂のガラス転移点と同等かそれよりも低い；
（１−３）ガラス転移点が、概ね−１０℃以下、典型的には−２０〜−１００℃、例えば−４０〜−５０℃である；
（１−４）アクリル系ブロック共重合体を含む場合、ハードセグメントとして機能する重合体ブロックＡの割合が、概ね１０質量％以下、例えば５〜１０質量％である；
（１−５）転写アシスト層２０の樹脂と導電パターン層３０の樹脂とが共にアクリル系ブロック共重合体を含む場合、重合体ブロックＡの割合が、導電パターン層３０のアクリル系ブロック共重合体よりも少ない；
のうち少なくとも１つを満たすことが好ましい。これにより、転写アシスト層２０の粘着性が抑えられ、支持基材１０から転写アシスト層２０を容易に剥離させることができる。また、被転写体２と導電パターン３との接合性を高める機能を、より良く発揮することができる。
【００３３】
転写アシスト層２０は、導電性粉末を含んでいてもよい。これにより、例えば、転写アシスト層２０とパターン層３０との密着性が高められ、焼成後に被転写体２と導電パターン３との接合性を高める機能を、より良く発揮することができる。導電性粉末としては、例えば、導電性酸化物、導電性窒化物、導電性炭化物、金属、合金等が挙げられる。一好適例では、転写アシスト層２０が、金属粉末および／または５００℃以上の温度環境下で導電性を有する導電性酸化物粉末を含んでいる。これにより、導電パターンが高温域で優れた導電性を発揮することができる。他の一好適例では、転写アシスト層２０が後述する導電パターン層３０と同種の導電性粉末を含んでいる。これにより、導電パターン３の厚み方向において、均質性を高めることができる。
【００３４】
転写アシスト層２０は、樹脂や導電性粉末以外の任意成分をさらに含んでいてもよい。任意成分としては、例えば、有機溶剤、焼結助剤、分散剤、消泡剤、増粘剤、界面活性剤、レベリング剤、可塑剤、酸化防止剤、防腐剤、帯電防止剤、ｐＨ調整剤、着色剤（顔料、染料等）、造孔材（気孔形成材）等の、有機添加剤や無機添加剤が挙げられる。有機添加剤は、典型的には、加熱焼成によって、蒸発、燃焼、分解して除去し得るものである。無機添加剤は、加熱焼成によって除去されるものであってもよく、加熱焼成後に被転写体２上に残存するものであってもよい。無機添加剤としては、例えば、造孔材や着色剤として用いられるカーボンが挙げられる。
【００３５】
転写アシスト層２０は、支持基材１０からの剥離性を良好なものとする観点等から、有機溶剤を含むことが好ましい。有機溶剤としては特に限定されないが、上記した樹脂を可溶なものが好ましい。一好適例では、転写アシスト層２０と後述する導電パターン層３０とが同種の有機溶剤を含んでいる。これにより、転写アシスト層２０と導電パターン層３０との親和性や一体性をより良く高めることができる。
【００３６】
転写アシスト層２０の有機溶剤としては特に限定されないが、沸点が概ね２００℃以上、例えば２００〜３００℃の高沸点有機溶剤を主成分（有機溶剤全体の５０質量％以上を占める成分。以下同じ。）とするものが好ましい。これにより、例えばパターン転写シート１を長期保管する場合にも、作製時の転写アシスト層２０の性状を使用時まで好適に維持することができる。高沸点有機溶剤としては、例えば、エチルジグリコールアセテート、ブチルグリコールアセテート、ブチルジグリコールアセテート（ＢＤＧＡＣ）、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール−１−モノイソブチレート等のエステル系溶剤、ブチルカルビトール等のエーテル系溶剤、エチレングリコールおよびジエチレングリコール誘導体、ターピネオール、メンタノール、テキサノール、トルエン、キシレン、ミネラルスピリット等が挙げられる。
【００３７】
転写アシスト層２０の各成分は、例えば転写アシスト層２０が支持基材１０から剥離容易なように、かつ、導電パターン層３０との一体性を維持可能なように、その種類や配合比を調整するとよい。例えば、転写アシスト層２０において、樹脂と有機溶剤との合計を１００質量％とする場合、樹脂の占める割合が、概ね１０質量％以上、典型的には２０質量％以上であって、例えば７０質量％以下であるとよい。転写アシスト層２０において、樹脂と有機溶剤との合計を１００質量％とする場合、有機溶剤の占める割合が、概ね１０質量％以上、典型的には３０質量％以上であって、例えば８０質量％以下であるとよい。また、転写アシスト層２０に導電性粉末を含む場合、転写アシスト層２０において導電性粉末が占める割合は、概ね１０質量％以上、例えば２０〜５０質量％であるとよい。
【００３８】
転写アシスト層２０の乾燥後の平均厚みは特に限定されないが、転写アシスト層２０の機能をより良く発揮する観点から、概ね１μｍ以上、例えば５μｍ以上であって、概ね数百μｍ以下、例えば１２０μｍ以下であるとよい。
【００３９】
［導電パターン層３０］
導電パターン層３０は、断面視で、転写アシスト層２０上に配置されている。導電パターン層３０は、平面視で、転写アシスト層２０よりも狭い面積に形成されている。
導電パターン層３０は、典型的には室温付近の温度域において、被転写体２に対するタック性（瞬間的な粘着力）を有する。したがって、被転写体２に導電パターン層３０を貼り付ける際には、加熱を要しない。導電パターン層３０はまた、被転写体２と共に加熱焼成されることによって、容易には剥離できないように被転写体２に焼き付けられる。焼き付けられた導電パターン層は、導通可能な導電パターン３を構成する。すなわち、導電パターン層３０は、室温付近の温度域において被転写体２の表面に粘着する性質と、焼成後に被転写体２に固着されて導電性を示す性質とを併せ持っている。
【００４０】
導電パターン層３０は、導電性粉末と樹脂とを含んでいる。導電性粉末は、焼成後の導電パターン３に電気伝導性を付与する成分である。導電性粉末の種類は、パターン転写シート１の用途等に応じて適宜選択すればよい。導電性粉末としては、例えば、導電性酸化物、導電性窒化物、導電性炭化物、酸化物イオン伝導体、金属、合金等の粉末が挙げられる。一好適例では、パターン転写シート１をＳＯＦＣの単セルの作製に用いる場合に、粉末材料がＳＯＦＣのアノード、固体電解質膜、カソードのうちのいずれかを形成する材料である。他の一好適例では、粉末材料が５００℃以上の温度環境下で導電性を有する導電性酸化物粉末を含んでいる。これにより、導電パターンが高温域で優れた導電性を発揮することができる。
【００４１】
導電性酸化物としては、例えば、次の一般式（１）：ＡＢＯ３−δ（ただし、Ａは、１価のアルカリ金属、２価のアルカリ土類金属および３価の希土類のいずれかに分類される金属元素の１種または２種以上であり、Ｂは、３価以上の金属元素であって、遷移金属、典型金属および希土類のいずれかに分類される金属元素のうちの１種または２種以上であり、δは、電荷中性条件を満たすように定まる値である。）；で示されるペロブスカイト型酸化物が挙げられる。
【００４２】
式（１）中のＡは、原子番号５７〜７１のＬｎ（ランタノイド）元素およびＡｅ（アルカリ土類金属）元素であることが好ましい。Ｌｎとしては、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、サマリウム（Ｓｍ）等が挙げられ、なかでもＬａが好ましい。Ａｅとしては、カルシウム（Ｃａ）やストロンチウム（Ｓｒ）等が挙げられ、なかでもＳｒが好ましい。
式（１）中のＢは、遷移金属元素であることが好ましい。具体例として、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）等が挙げられ、なかでもＣｏやＦｅが好ましい。
【００４３】
導電性酸化物の一例としては、例えば、ランタンストロンチウムコバルト酸化物（ＬＳＣ）、ランタンストロンチウムコバルトフェライト酸化物（ＬＳＣＦ）、サマリウムストロンチウムコバルト酸化物（ＳＳＣ）、マンガンコバルト酸化物（ＭＣＯ）、ランタン鉄ニッケル酸化物（ＬＮＦ）等が挙げられる。これらの導電性酸化物は、例えば、パターン転写シート１を用いてＳＯＦＣの固体電解質膜上にカソードを形成する場合に好ましく用いることができる。
【００４４】
酸化物イオン伝導体としては、例えば、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ；Yttria stabilized zirconia）、カルシア安定化ジルコニア（ＣＳＺ；Calcia stabilized zirconia）、スカンジア安定化ジルコニア（ＳｃＳＺ；Scandia stabilized zirconia）等の安定化ジルコニア、ガドリニアドープセリア（ＧＤＣ）、サマリアドープセリア（ＳＤＣ）等のセリウム酸化物等が挙げられる。これらの酸化物イオン伝導体は、例えば、パターン転写シート１を用いてＳＯＦＣのアノード上に固体電解質膜を形成する場合に好ましく用いることができる。
【００４５】
金属や合金としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属の単体、およびこれらの被覆混合物や合金等が挙げられる。なかでも、コストと導電性とのバランス等から、Ａｇや、銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）合金が好ましい。これらの金属や合金は、例えば、パターン転写シート１を用いてＳＯＦＣのアノード上に集電部を形成する場合に好ましく用いることができる。
【００４６】
導電パターン層３０に含まれる樹脂は、導電パターン層３０にタック性を付与する成分である。導電パターン層３０の樹脂の種類は特に限定されず、加熱焼成によって、蒸発、燃焼、分解して除去し得るものであればよい。一好適例では、導電パターン層３０の樹脂が、転写アシスト層２０の樹脂として上述したようなアクリル系樹脂、例えばアクリル系ブロック共重合体を含んでいる。これにより、タック性を高めて、被転写体２に対する密着性をより良く向上することができる。
【００４７】
導電パターン層３０の樹脂（複数種類を併用する場合には、その平均値。）は、次の条件：
（２−１）重量平均分子量が、概ね１万以上、例えば５万〜１０万である；
（２−２）アクリル系ブロック共重合体における重合体ブロックＡの割合が、概ね１０質量％以上、例えば１５〜３０質量％である；
のうち少なくとも１つを満たすことが好ましい。これにより、導電パターン層３０の柔軟性や粘着性が高められ、例えば表面に曲面形状や段差形状、凹凸形状等を有する被転写体２に対しても、導電パターン層３０を好適に密着させることができる。
【００４８】
導電パターン層３０の樹脂（複数種類を併用する場合には、そのうちの少なくとも１つ。）は、ＩＳＯ（国際標準化機構）３７−２００５年に基づく値が、次の条件：
（２−３）引張強さが、概ね１ＭＰａ以上、例えば５〜１０ＭＰａである；
（２−４）引張伸びが、概ね１００％以上、例えば２００〜１０００％である；
のうち少なくとも１つを満たすことが好ましい。これにより、導電パターン層３０に適度な強度を持たせて、被転写体２に対する表面追従性をより良く向上することができる。
【００４９】
導電パターン層３０は、導電性粉末や樹脂以外の任意成分をさらに含んでいてもよい。任意成分としては、例えば、転写アシスト層２０に含まれ得るものとして上述したような材料が挙げられる。導電パターン層３０は、被転写体２に対するタック性や表面追従性を高める観点から、有機溶剤を含むことが好ましい。有機溶剤としては、転写アシスト層２０に含まれ得るとして上述したようなものが挙げられる。
【００５０】
導電パターン層３０の各成分は、導電パターン層３０が、被転写体２上に密着可能な程度のタック性を有し、かつ、加熱焼成した後に被転写体２上に固着して導電性を発現するように、その種類や配合比を調整するとよい。導電パターン層３０において導電性粉末が占める割合は、典型的には樹脂や有機溶剤よりも多く、概ね３０質量％以上、例えば５０〜８５質量％であるとよい。導電性粉末の割合を所定値以上とすることで、焼成後の導電パターン３が緻密なものとなり、優れた導電性を実現することができる。導電性粉末の割合を所定値以下とすることで、導電パターン層３０のタック性をより良く高めることができる。
【００５１】
導電パターン層３０において樹脂が占める割合は、概ね１質量％以上、例えば５〜２５質量％であるとよい。樹脂の割合を所定値以上とすることで、導電パターン層３０に優れた柔軟性や伸縮性を付与することができる。これにより、導電パターン層３０のタック性を高めて、被転写体２との密着性をより良く向上することができる。
【００５２】
導電パターン層３０に有機溶剤を含む場合、導電パターン層３０において有機溶剤が占める割合は、概ね５質量％以上、例えば１０〜４０質量％であるとよい。有機溶剤の割合を所定値以上とすることで、被転写体２への密着性をより良く高めることができる。有機溶剤の割合を所定値以下とすることで、例えば導電パターン層３０が比較的厚めであっても、作製時の形状を安定的に維持することができる。
【００５３】
導電パターン層３０は、直径５ｍｍのＳＵＳ３０４製のプローブを１．０ｍｍ／秒の速度で上方から接触させ、押し付け荷重を２４５ｍＮ（２５ｇｆ）とし、押し付け保持時間を５秒とする条件で、プローブを２．０ｍｍ／秒の速度で上方に引き剥がすプローブタック試験において、タック力が９８０ｍＮ（１００ｇｆ）以上であるとよい。これにより、被転写体２に対する密着性をより良く向上することができる。したがって、被転写体２の表面に曲面形状や段差形状、凹凸形状等を有する場合にも、被転写体２上に導電パターン層３０を安定的に転写することができる。
【００５４】
導電パターン層３０の乾燥後の平均厚みは、所望の導電パターンが形成させるように設定すればよく、特に限定されないが、被転写体２に対する表面追従性を高める観点からは、概ね１μｍ以上、例えば５μｍ以上であって、概ね数百μｍ以下、例えば１２０μｍ以下であるとよい。これにより、被転写体２と導電パターン層３０との密着性をより良く向上することができる。
【００５５】
≪パターン転写シート１の作製方法≫
図１，図２に示すパターン転写シート１は、例えば次のようにして作製することができる。
まず、例えば基材層１２と剥離層１４とで構成された支持基材１０を用意する。
次に、例えば樹脂と有機溶剤とを混合して、転写アシスト層２０形成用の組成物を調製する。また、例えば導電性粉末と樹脂と有機溶剤とを混合して、導電パターン層３０形成用の組成物を調製する。このとき、転写アシスト層２０形成用の樹脂として、導電パターン層３０形成用の樹脂に比べて、６０質量％燃え抜け温度が２０℃以上低い樹脂を用いる。組成物の調製は、例えばボールミル等の一般的な混合機で行うことができる。
【００５６】
次に、支持基材１０の剥離層１４の側の面に、転写アシスト層２０形成用の組成物を所定の厚みになるように付与する。組成物の付与は、一般的なスラリーの塗布方法、例えば印刷法（凸版印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷、スクリーン印刷等）、シート成形法（ドクターブレード法等）等で行うことができる。次に、付与した転写アシスト層２０形成用の組成物を適度に乾燥させる。これにより、支持基材１０上に転写アシスト層２０を形成することができる。
次に、転写アシスト層２０の表面に、導電パターン層３０形成用の組成物を所定の形状、所定の厚みになるように付与する。次に、導電パターン層３０形成用の組成物を適度に乾燥させる。
このようにして、支持基材１０の上に、転写アシスト層２０と導電パターン層３０と備えたパターン転写シート１を得ることができる。
【００５７】
≪被転写体２≫
被転写体２としては、例えば７００℃以上の温度で加熱焼成した際にも、その形状を維持可能な程度の耐熱性を有するものが好ましい。被転写体２は、融点が８００℃以上の材料で構成されることが好ましい。融点が８００℃以上の材料としては、例えば、アルミナ、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、チタニア、イットリア、クロミア、ジルコニア、部分安定化ジルコニア等のセラミック材料や、ステンレス鋼、アルミニウム、クロム、鉄、ニッケル、銅、銀、マンガン等の金属材料が挙げられる。被転写体２は、上記材料の複合体、具体的には融点が６００℃以上（例えば６６０℃±１０℃程度）の合金等であってもよい。
【００５８】
被転写体２の導電パターン３を形成する側の表面は、平坦であってもよいし、例えば曲面形状や段差形状のように平坦でない部分を有していてもよい。パターン転写シート１は、転写アシスト層２０を備え、かつ、導電パターン層３０がタック性を有することで、平坦でない面に対しても追従性に優れている。被転写体２は、例えば多孔質体のように複雑な凹凸形状を有していてもよい。なお、本明細書において、「多孔質体」とは、被転写体２の導電パターン３を形成する側の表面全体にわたって空隙がほぼ均一に備えられている材料をいう。多孔質体の空隙率が、概ね１０体積％以上、特には２０体積％以上であるような場合、ここに開示される技術の効果がより良く発揮される。
【００５９】
≪パターン転写シート１の用途≫
パターン転写シート１は、例えば、高温域に曝される部品や、高温作動型の装置、具体的には、ＳＯＦＣや太陽電池等の各種発電システム、およびそれらを製造するための製造装置、ゴミ焼却装置、排ガス除去装置等の環境装置、車両用の排ガス処理装置、エンジン燃焼試験装置、真空系乾燥装置、半導体装置等の構築において、導電パターンを形成する用途で好適に用いることができる。
【００６０】
一例として、ＳＯＦＣの単セルを作製する場合、多孔質なアノード支持体の上に固体電解質膜を備えたアノード支持型のＳＯＦＣハーフセルに対して、固体電解質膜の側の表面にカソードを形成する際に、パターン転写シート１を用いることができる。この場合、パターン転写シート１の導電パターン層３０には、導電性粉末として導電性酸化物粉末を含ませるとよい。なお、ＳＯＦＣの単セルは平型（Planar）であってもよく、表面に曲面形状を有する円筒型（Tubular）や、円筒の周側面を垂直に押し潰した扁平円筒型（Flat Tubular）、表面に段差形状を有する多角形型等であってもよい。
【００６１】
また、他の一例として、ＳＯＦＣの単セルを外部端子と接続する場合、アノードと固体電解質膜とカソードとを備えた単セルに対して、カソード上に集電部を形成する際に、パターン転写シート１を用いることができる。この場合、パターン転写シート１の導電パターン層３０には、導電性粉末として金属粉末および／または導電性酸化物粉末を含ませるとよい。
【００６２】
≪未焼成の物品４≫
図３（ｂ）は、被転写体２と、導電パターン層３０と、転写アシスト層２０と、がこの順に積層された未焼成の物品４である。なお、本明細書において「未焼成」とは、加熱処理を一切行っていないものの他に、転写アシスト層２０に含まれる樹脂の沸点未満（典型的には２００℃以下、例えば１５０℃以下）の温度で乾燥したものを包含する。
未焼成の物品４の一例として、
（１）多孔質なアノード支持体の表面に、固体電解質膜形成用の導電パターン層３０と転写アシスト層２０とをこの順に備えたもの、
（２）未焼成または焼成後のアノードと未焼成または焼成後の固体電解質膜とを備えたＳＯＦＣハーフセルの固体電解質膜の表面に、カソード形成用の導電パターン層３０と転写アシスト層２０とをこの順に備えたもの、
（３）未焼成または焼成後のアノードと未焼成または焼成後の固体電解質膜と未焼成または焼成後のカソードとを備えるＳＯＦＣの単セルのカソード側の表面に、集電部形成用の導電パターン層３０と転写アシスト層２０とをこの順に備えたもの、
等が挙げられる。
【００６３】
以下、本発明に関する幾つかの試験例を説明するが、本発明をかかる試験例に示すものに限定することを意図したものではない。
【００６４】
ここでは、円筒型のＳＯＦＣハーフセルの上に導電パターン層を形成し、被転写体と導電パターンとの密着性を評価した。
【００６５】
〔例１〕
まず、支持基材として、離形剤が塗布されているＰＥＴフィルムを用意した。また、アクリル系のバインダ（株式会社クラレ製のクラリティ（商標）ＬＡ１１１４）と、有機溶剤としてのブチルジグリコールアセテート（ＢＤＧＡＣ）とを、バインダ：有機溶剤＝４０：６０の質量比で調合し、３本ロールで混合して、転写アシスト層形成用のペーストを調製した。次に、調製した転写アシスト層形成用のペーストを、ＰＥＴフィルムの離形剤が塗布されている側の表面に、乾燥後の平均厚みが３０μｍとなるようにドクターブレードで付与して、大気中にて１２０℃で２０分間乾燥させた。これにより、支持基材の上に転写アシスト層を形成した。
次に、導電性粉末としてのＡｇと、アクリル系のバインダ（株式会社クラレ製のクラリティ（商標）ＬＡ２１４０）と、有機溶剤としてのターピネオールとを、導電性粉末：バインダ：有機溶剤＝６５：１８：１７の質量比で調合し、３本ロールで混合して、導電パターン層形成用のペーストを調製した。次に、調製した導電パターン層形成用のペーストを、転写アシスト層の表面に、表１に示す形状（サイズや厚み）となるようにスクリーン印刷で付与して、１２０℃で３〜４分間乾燥させた。
これにより、支持基材（ＰＥＴフィルム）の上に、転写アシスト層と導電パターン層とが形成されたパターン転写シート（例１）を作製した。
【００６６】
次に、被転写体として、円筒型のＳＯＦＣハーフセルを準備した。この円筒型のＳＯＦＣハーフセルは、ＮｉＯとＹＳＺのサーメットからなる多孔質なアノード支持体の表面に、固体電解質膜（ＹＳＺ）と反応防止膜（ＧＤＣ）とをこの順に備えている。
次に、上記得られたパターン転写シートを、導電パターン層の側が上を向くように載置し、その上からＳＯＦＣハーフセルを当接させて、パターン転写シートに沿って回転させた。これにより、転写アシスト層と導電パターン層とを支持基材から剥離させて、ＳＯＦＣハーフセルの表面に転写した。これを大気中にて８５０℃で加熱焼成して、支持基材上に導電パターンを形成した。
【００６７】
〔例２〜１０〕
表１に示すように、転写アシスト層の有無や、導電性粉末等の無機材料の種類、導電パターン層のタック性、転写アシスト層の樹脂と導電パターン層の樹脂との６０質量％燃え抜け温度の差（℃）、導電パターン層の形状を異ならせたこと以外は例１と同様に、例２〜１０のパターン転写シートを作製し、導電パターンを形成した。
【００６８】
〔参考例１〕
また、参考例１として、水転写法で導電パターンを形成した。具体的には、まず、例１と同様に転写アシスト層形成用のペーストを調製した。次に、調製した転写アシスト層形成用のペーストを、スクリーン印刷によって、水溶性の糊材が付与された転写紙の上に付与し、大気中にて１２０℃で５分間乾燥させた。次に、例１と同様に導電パターン層形成用のペーストを調製した。次に、調製した導電パターン層形成用のペーストを、スクリーン印刷によって、上記乾燥させた転写アシスト層を覆うように付与し、大気中にて７０℃で１０分間乾燥させた。次に、これを水に浸して糊材を溶かし、導電パターン層を浮き上らせ、転写紙から遊離させた。次に、遊離させた導電パターン層を被転写体上にスライドさせて、被転写体（例１と同様のＳＯＦＣハーフセル）上に密着させた。そして、導電パターン層を被転写体に密着させた状態で、例１と同様に焼成することにより、導電パターンを形成した。
【００６９】
〔導電パターン層のタック力〕
下記条件で、転写アシスト層の表面に形成した導電パターン層のタック力（ｇｆ）を評価した。
・試験機          ：株式会社レスカ製のタッキング試験機  ＴＡＣ１０００
・測定パターン    ：パターン５（荷重制御）
・押し付け速度    ：１．０ｍｍ／ｓ
・押し付け荷重    ：２４５ｍＮ（２５ｇｆ）
・押し付け保持時間：５ｓ
・引き上げ速度    ：２．０ｍｍ／ｓ
・最終引き上げ距離：１ｍｍ
・プローブ        ：ＳＵＳ３０４製、直径５ｍｍ
評価結果を表１に示す。
【００７０】
〔導電パターン層の転写性〕
図４は、パターン転写シートの上でＳＯＦＣハーフセルを回転させた際の、パターン転写シートと被転写体とを示す写真である。図４（ａ）には転写不可の例を、図４（ｂ）には転写可の例を、それぞれ示している。結果を表１に示す。
【００７１】
表１に示すように、例７，８では、導電パターン層がＰＥＴフィルムの上に残って、導電パターン層全体の半分以下しか被転写体に転写されず、転写性が悪かった。この理由として、例７では、導電パターン層のタック力が９０ｇｆと低く、導電パターン層のタック性がほぼ無かったことが考えられる。また、例８では、転写アシスト層を有していなかったことが考えられる。
これに対して、例１〜６，９，１０および参考例１では、導電パターン層の概ね９０％以上が被転写体に転写されており、転写性は良好であった。
【００７２】
〔焼成後の導電パターンの剥離性〕
図５は、焼成後の導電パターンと被転写体とを示す写真である。図５（ａ）には導電パターンが剥離した例を、図５（ｂ）は導電パターンが一部剥離した例を、図５（ｃ）には導電パターンの剥離が認められなかった例を、それぞれ示している。結果を表１に示す。
【００７３】
【表１】
2018192768.tif 000003
【００７４】
表１に示すように、参考例１では、導電パターンが浮き上がって被転写体から完全に剥離していた。また、例９，１０では、導電パターンが被転写体から一部剥離していた。この理由として、参考例１では、加熱焼成前に被転写体と導電パターン層との密着性が不足していたことが考えられる。また、例９，１０では、転写アシスト層の樹脂と導電パターン層の樹脂との６０質量％燃え抜け温度の差（℃）が１５℃以下と小さかったために、加熱焼成時に導電パターン層の樹脂が燃え抜け難くなり、焼成後の導電パターンが所々浮き上がって、導電パターンの表面が凹凸になったことが考えられる。
これに対して、例１〜６では、導電パターンと被転写体との接合性が良好で、導電パターンの剥離が認められなかった。
【００７５】
以上の通り、ここに開示されるパターン転写シートによれば、被転写体に対してパターン層を安定して密着させることができ、転写を良好に行うことができる。また、焼成時にパターン層から樹脂成分をスムーズに燃え抜けさせて、被転写体との接合性に優れたパターンを形成することができる。
【００７６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００７７】
例えば、図１，図２に示す実施形態では、パターン転写シート１が、支持基材１０と転写アシスト層２０と導電パターン層３０とを備えていた。しかし、これには限定されない。
図６は、他の一実施形態に係るパターン転写シート１Ａの構成を模式的に示す断面図である。パターン転写シート１Ａは、転写アシスト層２０Ａと導電パターン層３０Ａとで構成されている。転写アシスト層２０Ａは、パターン転写シート１の転写アシスト層２０よりも厚みが厚く、独立して形状維持が可能なように構成されている。これにより、パターン転写シート１Ａでは、支持基材を不要とすることができる。なお、パターン転写シート１Ａは、転写アシスト層２０Ａが独立して形状維持可能であること以外、上記したパターン転写シート１と同様の構成とすることができる。このようなパターン転写シート１Ａも、パターン転写シート１と同様に好適に用いることができる。
【００７８】
また、上記した実施形態では、パターン転写シート１が、被転写体２上に導電性のパターン３を形成するためのものであった。しかし、これには限定されない。例えば、パターン転写シートは、被転写体上に絶縁性のパターンを形成するためのものであってもよい。この場合、パターン層は、絶縁性の無機材料と、樹脂と、を含んでいる。絶縁性の無機材料としては、例えば、ケイ酸塩やガラスが挙げられる。また、その他の構成については、上記したパターン転写シート１と同様とすることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１、１Ａ  パターン転写シート
２        被転写体
３        導電パターン（パターン）
４        未焼成の物品
１０      支持基材
２０、２０Ａ    転写アシスト層
３０、３０Ａ    導電パターン層（パターン層）
【図１】
2018192768.tif 000004
【図２】
2018192768.tif 000005
【図３】
2018192768.tif 000006
【図４】
2018192768.tif 000007
【図５】
2018192768.tif 000008
【図６】
2018192768.tif 000009