CN101399117A - 叠层薄膜以及叠层陶瓷电子部件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及叠层薄膜以及叠层陶瓷电子部件的制造方法。本发明的叠层薄膜的特征在于，具有由合成树脂构成的芯层；和在上述芯层的至少一面上形成的、含有缩合反应型剥离性粘合剂和导电性高分子的导电性脱模层，根据本发明，能够提供一种叠层薄膜，其可以优选作为将浆料状的陶瓷原料片化而制造陶瓷生片时的工序薄膜来使用，能够稳定且以均匀的厚度制造厚度薄的陶瓷生片，并具有优异的抗静电性和剥离性。
Description
技术领域
本发明涉及叠层薄膜以及叠层陶瓷电子部件的制造方法，进而详细来说，涉及叠层薄膜和使用该叠层薄膜制造电子部件的叠层陶瓷电子部件的制造方法，所述叠层薄膜可以优选作为将浆料状的陶瓷原料片化而制造陶瓷生片时的工序薄膜来使用，并具有优异的抗静电性和剥离性。
背景技术
叠层陶瓷电容器或陶瓷多层基板等的叠层陶瓷电子部件，通常通过将陶瓷生片进行叠层、压合、热处理，使陶瓷或电极烧结的工序来制造。
用于制造叠层陶瓷电子部件的陶瓷生片，一般通过在工序薄膜(也称作载体薄膜)上将陶瓷浆料利用刮涂法等方法成型为规定厚度的片材，然后使其干燥来制造，所述陶瓷浆料通过将陶瓷粉末与分散媒质(溶剂)、分散剂、粘合剂、增塑剂等以规定的比例配合，使用珠磨机、球磨机、超微磨碎机、涂料搅拌机(paint shaker)、砂磨机等的介质型分散机进行混合·破碎来制造。作为工序薄膜，一般使用含有粒径为数μm的无机粉末或有机粉末等作为填料的聚对苯二甲酸乙二酯的合成树脂片材。添加填料是为了改善工序薄膜的强度或移行性(润滑性)。
但是，近年来，对于以叠层陶瓷电容器为首的各种叠层陶瓷电子部件，与其他电子部件同样，有小型化、高性能化的要求。因此，需要将在叠层陶瓷电子部件的制造中使用的陶瓷生片薄化，近年在其制造工序中，期望一种厚度为3μm以下的极薄的陶瓷生片。
但是，在上述含有粒径为数μm的填料的工序薄膜的表面具有由填料导致的高的突起，因而具有在陶瓷生片上形成例如深度为0.3～2μm左右的凹部或针孔(pinhole)的问题。当在生片上存在凹部或针孔时，对于最终得到的叠层陶瓷电容器等，产生内部电极之间的短路或可靠性降低等的问题。这样，如果将陶瓷生片薄层化，易于受到工序薄膜表面的凹凸的影响。
因此，认为通过减少配合在工序薄膜中的填料量，将工序薄膜表面的凹凸尽可能地抑制在低的程度，可以降低凹凸的影响。但是，通过减少填料量，而使工序薄膜的强度降低，在工序薄膜移行时工序薄膜易于受到损伤。特别地，对于表面被平滑化的工序薄膜，由于与辊等的接触面积增大，工序薄膜的移行性降低，所以工序薄膜易于受到损伤。另外，由于与辊的接触面积增大，所以在卷出、卷绕时变得易于带电。由于因带电导致的静电，而使陶瓷浆料的涂布变得不均匀，或者招致杂质的混入。另外，由于因带电导致的静电可进行放电，从而有陶瓷生片或工序薄膜恶化的可能性。
在专利文献1(特开2002-121075号)中，作为上述工序薄膜，公开了在表面配置脱模层，且在陶瓷浆料涂布面上基本不存在高度为1μm以上的突起的叠层薄膜。但是，对于该叠层薄膜，抗静电性不充分，不能解决上述的源于静电的各问题。
另外，在专利文献2(日本专利第3870785号)中，作为工序薄膜，公开了在陶瓷浆料涂布面上形成脱模层，且该面的最大高度Rmax为0.2
μm以下的叠层薄膜。进而在专利文献2中，记述了也可以在叠层薄膜的至少一面上设置抗静电层的意思。但是，对于专利文献2，需要将脱模层的形成与抗静电层的形成分开进行，从而制造工序变得繁杂。
进而在专利文献3(特开2007-152930号)中，公开了具有聚酯薄膜、在其上形成的抗静电涂层、和叠层在抗静电层上的硅树脂脱模层的抗静电聚酯薄膜。但是，即使对于该抗静电薄膜，与专利文献2同样，也需要将脱模层的形成与抗静电层的形成分开进行，从而制造工序变得繁杂。
另外，在专利文献4(特开2007-190717号)，公开了在基材薄膜的至少一面上，具有含有碳纳米纤维的抗静电性剥离剂层的剥离薄膜。对于该剥离薄膜，由于使用了碳纳米纤维，所以易于形成电路回路。但是，由于是纤维，因而具有1μm左右的长度，在涂布时纤维易于形成突起，损害剥离薄膜表面的平滑性。因此，当在生片的制造中使用上述剥离薄膜时，在生片上产生凹部或针孔。另外，用于形成抗静电性剥离剂层的涂布液在其涂布前为了除去涂布液中的杂质而进行过滤，但对于碳纳米纤维的涂布液，碳纳米纤维易于被过滤器捕获，从而操作效率降低。
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术而作出的发明，其目的在于提供叠层薄膜，该叠层薄膜可以优选作为在将浆料状的陶瓷原料片化而制造陶瓷生片时的工序薄膜来使用，能够稳定且以均匀的厚度制造厚度薄的陶瓷生片，并具有优异的抗静电性和剥离性。进而，本发明的其他目的在于提供将该叠层薄膜用作工序薄膜而进行的叠层陶瓷电子部件的制造方法，提供可以制造具有薄层化的电介质层、同时短路不良少的电子部件的方法。
解决上述课题的本发明含有下述事项作为主旨。
(1)叠层薄膜，其具有由合成树脂构成的芯层；和在上述芯层的至少一面上形成的、含有缩合反应型剥离性粘合剂和导电性高分子的导电性脱模层。
(2)如(1)所述的叠层薄膜，其中，上述缩合反应型剥离性粘合剂具有通过缩合反应形成的交联结构。
(3)如(1)或(2)所述的叠层薄膜，其中，上述缩合反应型剥离性粘合剂是氨基醇酸树脂。
(4)如(3)所述的叠层薄膜，其中，上述氨基醇酸树脂是硅氧烷改性了的氨基醇酸树脂。
(5)如(1)所述的叠层薄膜，其中，上述导电性高分子是聚吡咯(polypyrole)。
(6)如(1)所述的叠层薄膜，其中，上述导电性脱模层中的导电性高分子与缩合反应型剥离性粘合剂的质量比(导电性高分子/缩合反应型剥离性粘合剂)为1/4～1/1。
(7)如(1)所述的叠层薄膜，其中，上述芯层的最大峰高(Rp)为200nm以下。
(8)如(1)所述的叠层薄膜，其中，上述合成树脂是聚对苯二甲酸乙二酯。
(9)如(1)所述的叠层薄膜，其中，上述芯层基本不含有填料。
(10)如(1)所述的叠层薄膜的制造方法，其将含有缩合反应型剥离性粘合剂的前体和导电性高分子的导电性脱模层形成用涂布液过滤后，在由合成树脂构成的芯层的至少一面上涂布、干燥，使缩合反应型剥离性粘合剂的前体进行缩合反应并固化。
(11)叠层陶瓷电子部件的制造方法，其具有：
从卷绕了上述(1)～(9)中任一项所述的叠层薄膜的辊上引出叠层薄膜的工序；
在上述叠层薄膜的表面上形成生片的工序；
从上述叠层薄膜的表面剥离上述生片并进行叠层而得到叠层体的工序；
将上述叠层体进行烧结的工序。
(12)如(11)所述的叠层陶瓷电子部件的制造方法，其中，进而具有在上述生片的表面形成电极图案层的工序。
根据本发明，可以提供叠层薄膜，其可以优选在陶瓷生片的涂布时使用，能够稳定且以均匀的厚度制造厚度薄的陶瓷生片。
附图说明
以下，基于附图所示的实施方案来说明本发明。
图1是本发明的一个实施方案的叠层薄膜的概略截面图。
图2是表示使用图1所示的叠层薄膜形成生片的工序的概略图。
图3是表示图2的后续工序的概略图。
图4是叠层陶瓷电容器的概略截面图。
具体实施方式
叠层薄膜
本发明的一个实施方案的叠层薄膜20如在图1中其概略截面图所示的那样，在芯层22的至少一面上设置导电性脱模层24而成。
作为芯层22，可以使用一直以来在生片制造用的载片(叠层薄膜)中使用的各种树脂片材，没有特别地限定，优选拉伸操作容易的热塑性树脂片材。
热塑性树脂片材是由热可导致熔融或者软化的片材的总称，没有特别地限定。作为热塑性树脂片材的典型例子，可以使用聚酯片材、聚丙烯片材或聚乙烯片材等的聚烯烃片材、聚乳酸片材、聚碳酸酯片材、聚甲基丙烯酸甲酯片材或聚苯乙烯片材等的丙烯酸系片材、尼龙等的聚酰胺片材、聚氯化乙烯片材、聚氨酯片材、氟系片材、聚苯硫醚片材等。
热塑性树脂片材可以是均聚物，也可以是共聚物。其中，从机械特性、尺寸稳定性、透明性等的角度考虑，优选聚酯片材、聚丙烯片材、聚酰胺片材等，进而从机械强度、通用性等的角度考虑，优选聚酯片材。
聚酯是以酯键作为主链的主要键合链的高分子的总称。作为优选的聚酯，可以使用以选自对苯二甲酸亚乙酯、对苯二甲酸亚丙酯、2，6-萘二甲酸乙二酯、对苯二甲酸丁二酯、2，6-萘二甲酸丙二酯、α，β-双(2-氯代苯氧基)乙烷-4，4＇-二羧酸乙二酯的至少1种的构成成分作为主要构成成分的化合物。这些构成成分可以仅使用1种，也可以将2种以上并用，其中如果对品质、经济性等进行综合判断，特别优选使用以对苯二甲酸亚乙酯作为主要构成成分的聚酯、即聚对苯二甲酸乙二酯。另外，当用于在叠层薄膜上作用热或收缩应力的用途时，进而优选耐热性或刚性优异的聚2，6-萘二甲酸乙二酯。
另外，在这些聚酯中，也可以进而共聚合一部分、优选20摩尔％以下的其他二羧酸成分或二醇成分。
在由聚酯构成芯层22时，聚酯的特性粘度(在25℃的邻氯苯酚中测定)优选为0.4～1.2dl/g，更优选在0.5～0.8dl/g范围，其成型性优异，可以优选使用。
进而，在芯层22中，也可以在不使其特性恶化的程度下添加各种添加剂，例如抗氧化剂、耐热稳定剂、耐气候稳定剂、紫外线吸收剂、有机的滑剂、颜料、染料、有机或无机的微粒、填料、抗静电剂、成核剂等。另外，在芯层22中也可以添加无机填料，例如二氧化硅、胶体二氧化硅、氧化铝、氧化铝溶胶、高岭土、滑石、云母、碳酸钙、硫酸钡、炭黑、沸石、氧化钛、金属微粉或者有机填料等。通过配合这些填料，可以提高片材的强度和润滑性(滑性)。但是，通过配合填料，可以损害片材的表面平滑性，因此在本发明中，优选尽可能减少在片材中填料的配合量，特别优选基本不含有填料的片材。基本不含有填料的片材一般由于强度、润滑性低，所以有可能在片材的移行时、拉伸时、卷取时、卷出时产生损伤。因此，芯层22也可以是内层和表层的2层以上的复合体片材。芯层也可以是例如在内层部具有填料，在表层部基本不含有填料的复合体片材等。另外，对于上述的复合体片材，内层部和表层部可以是不同的聚合物，也可以是同种的聚合物。
“基本不含有填料”是指使用株式会社菱化システム的MicromapSystem(光学干涉式三维非接触表面形状测定系统)进行芯层表面的测定，其结果具有Ra为10nm以下，Rp为200nm以下的表面性。
芯层22的表面上的最大峰高(Rp)优选为200nm以下，进而优选100nm以下。本发明人首次发现，通过对最大峰高(Rp)进行特别规定，可以有效地防止在叠层薄膜的表面形成的生片的针孔或局部的薄质部分。并且，最大峰高(Rp)根据JIS B0601来定义。当在芯层22中含有填料时，由于因填料导致的凸部的影响，难以使芯层22的表面上的最大峰高(Rp)在规定值以下。特别地，当在芯层22中配合粒径比200nm大的填料时，难以使最大峰高(Rp)在规定值以下。因此，本发明的芯层22如上述那样，优选基本不含有填料。
另外，本发明的叠层薄膜20中的芯层22优选为双轴取向片材。双轴取向片材一般是指将未拉伸状态的片材(原料片材(原反シ—ト))沿长度方向和宽度方向分别拉伸2.5～5倍左右，之后进行热处理，使结晶取向结束而成的片材，在广角X射线衍射中表现双轴取向的图案。这种双轴取向片材也可以通过下述的连续加工(in line process)与导电性脱模层同时形成。
芯层22的厚度没有特别地限定，可以适当选择，但从机械强度、操作性等的角度考虑，通常优选1～500μm，更优选5～300μm，最优选9～210μm。
叠层薄膜20可以在芯层22的至少一面上设置导电性脱模层24而成。导电性脱模层24只要设置在陶瓷浆料的涂布面侧即是充分的，但为了提高叠层薄膜20的强度、抗静电性、移行性、润滑性，也可以设置在芯层22的两面上。
导电性脱模层24含有导电性高分子和缩合反应型剥离性粘合剂。
导电性高分子是指聚合物本身具有导电性的高分子，不含有利用金属离子或炭黑等导电性添加材料而赋予导电性的导电性树脂组合物。当使用这种导电性树脂组合物时，有可能损害陶瓷层的绝缘性或介电特性，所述陶瓷层是导电性添加材料移向在导电性脱模层24上形成的陶瓷生片并进行烧结而得到的。另外，由于导电性添加材料而导致在导电性脱模层24的表面形成凹凸。由于存在这样的凹凸而损害叠层薄膜表面的平滑性，形成生片的凹部或针孔。
作为本发明中使用的导电性高分子，没有特别地限定，能够使用各种导电性高分子，例如可以使用聚乙炔、聚噻吩(Polythiophene)、聚吡咯、聚苯胺、聚苯乙炔(polyphenylenevinylene)、多并苯(polyacene)等。其中，从特别优异的导电性或通用性等的观点考虑，优选聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺，特别优选聚吡咯。
聚吡咯的代表性的例子是具有下式所示结构的导电性高分子，一般可以添加掺杂剂。掺杂剂例如可以使用有机磺酸等。
[化学式1]
缩合反应型剥离性粘合剂是通过缩合反应形成的具有交联结构的剥离性的高分子。这里，剥离性的高分子可以列举已知作为剥离剂的醇酸树脂系聚合物、硅氧烷系聚合物、长链烷基系聚合物、氟系聚合物、丙烯酸系聚合物、聚烯烃系聚合物、和它们的硅氧烷改性物、氟改性物等。对于这些剥离性的高分子，其自身可以作为剥离剂起作用，同时也可以作为上述导电性高分子的粘合剂发挥功能。由缩合反应形成的高分子是通过伴随脱水或脱醇的缩合反应而交联的聚合物。缩合反应系的高分子可以将具有甲氧基、乙氧基、硅烷醇基、OH基、羟甲基、异氰酸酯基、环氧基、(甲基)丙烯酸酯基等的前体通过伴随脱水或脱醇的缩合反应进行交联而得。另外，也可以在缩合反应时添加交联剂。例如可以用具有硅烷醇基的交联剂使具有甲氧基的前体交联。另外，在缩合反应时，也可以根据需要使用适当的固化催化剂。其中，对于本发明，醇酸树脂系剥离剂可以作为缩合反应型剥离性粘合剂优选使用。
作为醇酸树脂系剥离剂，一般可以使用具有交联结构的醇酸树脂。具有交联结构的醇酸树脂层的形成例如可以使用将包含热固化性树脂组合物的层加热固化的方法，所述热固化性树脂组合物含有醇酸树脂、交联剂和根据需要而添加的固化催化剂。
醇酸树脂没有特别地限定，可以从作为现有醇酸树脂的已知的公知树脂中适当选择来使用。该醇酸树脂可以是下述那样的树脂：通过多元醇与多元酸的缩合反应而得到的树脂；作为二元酸与二元醇的缩合物或者用不干性油脂肪酸改性的化合物的非转化性醇酸树脂；和作为二元酸与三元以上的醇的缩合物的转化性醇酸树脂，在本发明中，可以使用任一者。另外，在本发明中，特别优选使用硅氧烷改性的醇酸树脂。
为了使上述脱模层的韧性坚韧，或者为了使润湿性良好，也可以配合丙烯酸树脂。进而也可以使用将该丙烯酸树脂的一部分进行了硅氧烷改性的树脂。丙烯酸树脂例如可以使用聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯等。
作为用作该醇酸树脂的原料的多元醇，可以列举例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、三亚甲基二醇、四亚甲基二醇、新戊二醇等的二元醇、甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷等的三元醇、双甘油、三甘油、季戊四醇、二季戊四醇、甘露醇、山梨糖醇等四元以上的多元醇。这些化合物可以1种单独使用，也可以将2种以上组合使用。
另外，作为多元酸，可以列举例如邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸、间苯二甲酸、偏苯三酸酐等的芳香族多元酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸等的脂肪族饱和多元酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、柠康酸酐等的脂肪族不饱和多元酸、环戊二烯-马来酸酐加成物、萜-马来酸酐加成物、松香-马来酸酐加成物等利用第尔斯-阿德尔反应得到的多元酸等。这些化合物可以1种单独使用，也可以将2种以上组合使用。
另一方面，作为改性剂，可以使用例如辛酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、桐酸、蓖麻油酸、脱水蓖麻醇油酐、或者椰子油、亚麻仁油、桐油、蓖麻油、脱水蓖麻油、大豆油、红花油和它们的脂肪酸等。这些化合物可以1种单独使用，也可以将2种以上组合使用。进而，醇酸树脂也可以是硅氧烷改性的醇酸树脂。对于本发明，在这些醇酸树脂中，特别优选使用硅氧烷改性的醇酸树脂。在本发明中，醇酸树脂可以1种单独使用，也可以将2种以上组合使用。
作为交联剂，除了蜜胺树脂、脲醛树脂等的氨基树脂以外，还可以列举聚氨酯树脂、环氧树脂和酚醛树脂。其中，特别可以优选使用利用氨基树脂交联而成的氨基醇酸树脂。在本发明中，交联剂可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。
在特别优选使用的醇酸树脂系剥离剂中，上述醇酸树脂与交联剂的比例以固体成分质量比计，优选为70:30至10:90的范围。当醇酸树脂的比例比上述范围多时，固化物不能得到充分的交联结构，形成产生剥离性降低的原因。另一方面，当醇酸树脂的比例比上述范围少时，固化物变硬、变脆，剥离性降低。醇酸树脂与交联剂的更优选的比例以固体成分质量比计为65:35至10:90，特别优选60:40至20:80的范围。
在醇酸树脂系剥离剂中，可以使用酸性催化剂作为固化催化剂。该固化催化剂没有特别地限定，可以从作为现有醇酸树脂的交联反应催化剂而已知的公知酸性催化剂中适当选择来使用。这种酸性催化剂优选例如对甲苯磺酸或甲磺酸等的有机系酸性催化剂。该酸性催化剂可以1种单独使用，也可以将2种以上组合使用。另外，其使用量在下述范围进行选择，即，相对于合计100质量份的上述醇酸树脂与交联剂，通常为0.1～40质量份，优选0.5～30质量份，更优选1～20质量份。
当通过涂布来形成使用了导电性高分子的导电层时，导电性高分子在溶剂中不溶解，因此一般使用导电性高分子的分散液。但是，如果仅将只有导电性高分子的分散液进行涂布、干燥，耐擦伤性等的机械物性极低，也没有剥离性。因此，如本发明所述，通过将导电性高分子分散混合在缩合反应型剥离性粘合剂的前体溶液中，可以得到均匀的涂布液。当将上述涂布液进行涂布、干燥、加热，由前体的缩合反应而使缩合反应型剥离性粘合剂形成交联结构时，可以得到导电性高分子与缩合反应型剥离性粘合剂均匀混合的导电性脱模层。该导电性脱模层具有优异的导电性、耐擦伤性等机械物性、耐溶剂性、剥离性。
剥离性高分子还可以通过加成反应来形成，但加成反应可以由于杂质而被阻断。因此，存在导电性高分子或掺杂剂的混合物体系中的加成反应是极其困难的。
导电性脱模层24中的导电性高分子与缩合反应型剥离性粘合剂的质量比(导电性高分子/缩合反应型剥离性粘合剂)优选为1/4～1/1，进而优选1/3～1/1。通过使导电性高分子与缩合反应型剥离性粘合剂的质量比在上述范围内，特别可以得到抗静电性、剥离性优异的导电性脱模层。另一方面，如果导电性高分子的配合量过剩，则剥离性变差，另外如果剥离性粘合剂的配合量过剩，则导电性降低。
导电性脱模层24的电阻越低，抗静电效果越大，但是当电阻过于低时，电流过于急剧流过，不是优选的。因此，导电性脱模层24的电阻优选为105Ω/□～1011Ω/□。
另外，导电性脱模层24具有适度的剥离性。剥离性用相对于纯水的接触角来评价，优选导电性脱模层24的相对于纯水接触角为90°以上，更优选95°以上。
这种导电性脱模层24的厚度没有特别地限定，优选为0.01～2μm，进而优选0.05～1μm，特别优选0.05～0.2μm。
对于这种导电性脱模层24，陶瓷浆料的涂布适性也高，即使涂布陶瓷浆料，也可以得到不产生收缩或涂布不均的具有均匀厚度的陶瓷生片。另外，得到的陶瓷生片的剥离性良好，可以在不使形成于导电性脱模层24上的陶瓷生片断裂的情况下将其从叠层薄膜20上剥离。进而，导电性脱模层24还具有优异的耐擦伤性。一般在涂布陶瓷浆料前，为了除去叠层薄膜20表面的尘土，进行交叉清洁(cleaning cross)处理。对于本发明的叠层薄膜20，即使进行交叉清洁处理，也不产生导电性脱模层24的脱落。
本发明的叠层薄膜20的制法没有特别地限定。例如通过将下述的含有缩合反应型剥离性粘合剂的前体和导电性高分子的导电性脱模层形成用涂布液过滤后，在由合成树脂构成的芯层的至少一面上涂布、干燥，使缩合反应型剥离性粘合剂的前体进行缩合反应并固化，可以得到本发明的叠层薄膜。
但是，从制造的容易性或叠层薄膜20的质量提高的角度考虑，还优选通过所谓的连续加工来制造。通过连续加工，可以同时形成芯层22和导电性脱模层24，使程序简化，另外能够得到均匀厚度且均质的导电性脱模层24。进而，通过连续加工，由导电性脱模层24赋予抗静电性、剥离性、润滑性，因此还可以减少在卷绕时或移行时叠层薄膜20的损伤。
在连续加工中，首先准备含有缩合反应型剥离性粘合剂的前体和导电性高分子的涂布液。在该涂布液中，可以含有交联剂，还可以含有缩合反应催化剂(固化催化剂)。固化催化剂根据缩合反应型剥离性粘合剂的前体的性质而适当选择。涂布液可以将上述各成分和根据需要而添加的适量的溶剂混合来调制。涂布液调制后，为了去除杂质而进行过滤。
另外，准备结晶取向前的树脂片材(原料片材)。原料片材是将树脂原料熔融挤出后，进行冷却固化而成的片材，不具有结晶取向性。原料片材可以卷绕成辊状，另外，也可以不将片材卷绕来使用，所述片材将树脂原料熔融挤出后，进行冷却固化而成。
在连续加工中，例如可以将原料片材沿长度方向拉伸，在单轴拉伸的片材上连续涂布涂布液。涂布后的片材通过阶段性加热的区域，同时进行干燥，并将其沿宽度方向拉伸。进而，引入连续性加热区域，使结晶取向结束，形成芯层22，与此同时进行涂布液的缩合反应，形成导电性脱模层24。并且，一般采用沿长度方向拉伸，在将涂布液涂布后，沿宽度方向拉伸的方法，但也可以使用沿宽度方向拉伸，涂布后再沿长度方向拉伸的方法，涂布后，沿长度方向和宽度方向同时进行拉伸的方法等的各种方法。长度方向和宽度方向上的拉伸倍率没有特别地限定，一般为2.5～5倍左右。另外，加热区域的加热温度根据形成芯层22的树脂的性质和形成剥离性高分子的前体的反应温度而有所不同，一般为150～250℃左右。
另外，在将涂布液进行涂布前，在片材的表面(对于上述例子的情况，为单轴拉伸片材)进行电晕放电处理等，使片材表面的润湿张力优选为47mN/m以上，更优选50mN/m以上，这样可以提高涂布液的涂布性或片材与涂膜的粘合性，因此是优选的。进而，也优选在涂布液中含有少许量的异丙醇、丁基溶纤剂、N-甲基-2-吡咯烷酮等有机溶剂，使润湿性或与片材的粘合性提高。
向片材涂布涂布液的方法可以使用各种涂布方法，例如有逆转涂布法、凹版涂布法、杆涂法、棒涂法、迈耶棒涂法(meyer bar coat)、口模式涂布法、喷涂法等。
叠层陶瓷电容器的制造方法
下面，对于使用上述叠层薄膜20来制造图4所示的叠层陶瓷电容器2的方法进行说明。首先，说明图4所示的叠层陶瓷电容器2。
如图4所示，叠层陶瓷电容器2具有电容器本体4、第1端子电极6和第2端子电极8。电容器本体4具有电介质层10和内部电极层12，这些内部电极层12在电介质层10之间交互叠层。交互叠层的一方的内部电极层12与在电容器本体4的一个端部的外侧形成的第1端子电极6的内侧电连接。另外，交互叠层的另一方的内部电极层12与在电容器本体4的另一个端部的外侧形成的第2端子电极8的内侧电连接。
电介质层10的材质没有特别限定，例如由钛酸钙、钛酸锶和/或钛酸钡等电介质材料构成。各电介质层10的厚度没有特别限定，通常为数微米至数百微米。特别是本实施方案中，优选5μm以下、更优选3μm以下、特别优选1.0μm以下的薄层。
端子电极6和8的材质没有特别限定，通常使用铜或铜合金、镍或镍合金等，也可以使用银或银与钯的合金等。端子电极6和8的厚度没有特别限定，通常为10-50μm左右。
叠层陶瓷电容器2的形状或尺寸可根据目的或用途适当确定。叠层陶瓷电容器2为长方体形状时，通常为长(0.6-5.6mm、优选0.6-3.2mm)×宽(0.3-5.0mm、优选0.3-1.6mm)×高(0.1-1.9mm、优选0.3-1.6mm)左右。
下面，对本实施方案的叠层陶瓷电容器2的制造方法的一个例子进行说明。首先，为了制造在烧结后将构成图4所示的电介质层10的陶瓷生片，准备电介质糊料(生片用糊料)。电介质糊料由有机溶剂系糊料构成，所述有机溶剂系糊料是将电介质原料(陶瓷粉体)与连结料捏合而得。
电介质原料可以从将形成复合氧化物或氧化物的各种化合物例如碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物、有机金属化合物等中适当选择混合并使用。电介质原料通常以平均粒径0.4μm以下、优选0.1-3.0μm左右的粉体的形式使用。为了形成极薄的生片，优选使用比生片的厚度更细的粉体。
连结料是将粘合剂树脂溶解在有机溶剂中而成的。作为连结料中使用的粘合剂树脂，在本实施方案中可以使用聚乙烯醇缩丁醛树脂。该聚乙烯醇缩丁醛树脂的聚合度为1000以上且1700以下，优选1400-1700。另外，树脂的丁缩醛化度比64％大且比78％小，优选比64％大且为70％以下，其残留乙酰基量小于6％，优选为3％以下。
聚乙烯醇缩丁醛树脂的聚合度例如可以由作为原料的聚乙烯醇缩醛树脂的聚合度来测定。另外，丁缩醛化度例如可以根据JISK6728进行测定。进而，残留乙酰基量可以根据JISK6728进行测定。
连结料中使用的有机溶剂没有特别限定，例如可以使用萜品醇、乙醇、丁基卡必醇、丙酮、甲苯等的有机溶剂。在本实施方案中，有机溶剂优选含有醇系溶剂和芳香族系溶剂，如果醇系溶剂与芳香族系溶剂的合计质量为100质量份，则芳香族系溶剂含有10质量份以上且20质量份以下。当芳香族系溶剂的含量过于少时，有片材表面粗度增大的倾向，当过于多时，糊料过滤特性变差，片材表面粗度也增大、变差。
醇系溶剂可以列举甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等。芳香族系溶剂可以列举甲苯、二甲苯、乙酸苄酯等。
优选预先将粘合剂树脂溶解在甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的至少一种以上的醇系溶剂中并将其过滤制成溶液，在该溶液中添加电介质粉体和其他成分。高聚合度的粘合剂树脂在溶剂中难以溶解，对于普通的方法，有糊料的分散性变差的倾向。在本实施方案的方法中，将高聚合度的粘合剂树脂溶解在上述优良溶剂中，然后在该溶液中添加陶瓷粉体和其他成分，因此可以改善糊料分散性，能够抑制未溶解树脂的产生。并且，对于上述溶剂以外的溶剂，不能提高固体成分浓度，同时有油漆(lacquer)粘度的经时变化增大的倾向。
在电介质糊料中，根据需要也可以含有选自各种分散剂、增塑剂、除静电剂、电介质、玻璃料、绝缘体等的添加物。
使用该电介质糊料，例如如图2所示的那样，通过刮涂装置30等，在从第1供给辊20a解绕的叠层薄膜20的表面(导电性脱模层24的形成面)形成生片10a，所述第1供给辊20a卷绕了图1所示的叠层薄膜20。在叠层薄膜20的表面形成的生片10a用干燥装置32干燥后，与叠层薄膜20一起作为第2供给辊20b被卷绕。
生片10a的干燥温度优选50-100℃，干燥时间优选1-20分钟。干燥后的生片10a的厚度，与干燥前相比，收缩至5-25％的厚度。干燥后的生片的厚度优选1μm以下。
接着，如图3所示，从第2供给辊20b解绕的带有生片10a的叠层薄膜20通过筛网印刷装置34以规定图案形成电极糊料层12a，之后用干燥装置36干燥，然后与叠层薄膜20一起，作为第3供给辊20c被卷绕。
用于形成电极糊料层12a的电极糊料是将含有各种导电性金属或合金的导电体材料、或者烧结后将形成上述导电体材料的各种氧化物、有机金属化合物或树脂酸盐或酯等与连结料进行捏合来调制。
作为在制造电极糊料时所使用的导体材料，可以使用Ni或Ni合金，进而使用它们的混合物。这种导体材料可以使用球状、鳞片状等形状，不过对其形状没有特别限定，也可以是这些形状的混合体。另外，导体材料的平均粒径的平均粒径通常为0.1-2μm，优选0.2-1μm左右。
连结料含有粘合剂和溶剂。粘合剂可以列举例如乙基纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇、聚烯烃、聚氨酯、聚苯乙烯、或者它们的共聚物等，特别优选聚乙烯醇缩丁醛等的丁缩醛系。
粘合剂在电极糊料中相对于导体材料(金属粉体)100质量份，优选含有8-20质量份。溶剂可以使用例如萜品醇、丁基卡必醇、煤油等公知溶剂的任一种。溶剂含量相对于糊料整体优选为20-55质量％左右。
为了改善粘合性，在电极糊料中优选含有增塑剂。增塑剂可以使用邻苯二甲酸苄基丁基酯(BBP)等邻苯二甲酸酯、己二酸、磷酸酯、二醇类等。在电极糊料中，增塑剂相对于粘合剂100质量份，优选为10-300质量份，进而优选10-200质量份。并且，增塑剂或粘附剂的添加量过于多时，有电极层12a的强度显著降低的倾向。另外，为了提高电极层12a的转印性，优选在电极糊料中添加增塑剂和/或粘附剂，而使电极糊料的粘合性和/或粘附性提高。
第3供给辊20c接着输送至叠层装置。其省略图示，解绕的带有电极糊料层12a的生片10a从叠层薄膜20上剥离，被切割成规定的尺寸并交互叠层。
并且，也可以在与形成生片10a的叠层薄膜20不同的其他的叠层薄膜的表面形成电极糊料层12a，通过将该电极糊料层12a转印至生片10a的表面而在该生片10a的表面形成电极图案层12a。
之后，将叠层体切割成规定的尺寸，形成生芯片。将该生芯片进行脱粘合剂处理、烧结处理，为了使电介质层再氧化，进行热处理。
脱粘合剂处理可在常规条件下进行，内部电极层的导电体材料使用Ni或Ni合金等贱金属时，特别优选在下述条件下进行。
升温速度：5-300℃/小时，
保持温度：200-400℃，
保持时间：0.5-20小时，
气氛：加湿的N2和H2的混合气体。
烧结条件优选下述条件。
升温速度：50-500℃/小时，
保持温度：1100-1300℃，
保持时间：0.5-8小时，
冷却速度：50-500℃/小时，
气氛：加湿的N2和H2的混合气体等。
烧结时空气气氛中的氧分压为10-2Pa以下，特别优选在10-2-10-8Pa下进行。当超过上述范围时，内部电极层有氧化的倾向，另外，如果氧分压过低，则内部电极层的电极材料发生异常烧结，有发生断续的倾向。
进行这种烧结后的热处理优选将保持温度或最高温度以1000℃以上、进而优选1000-1100℃进行。如果热处理时的保持温度或最高温度低于上述范围，则电介质材料的氧化不充分，从而有绝缘电阻寿命缩短的倾向，如果超过上述范围，则内部电极的Ni被氧化，不仅容量降低，还与电介质基体反应，有寿命缩短的倾向。热处理时的氧分压为比烧结时还原气氛高的氧分压，优选10-3Pa-1Pa，更优选10-2Pa-1Pa。如果低于上述范围，则电介质层10的再氧化困难，如果超过上述范围，则内部电极层12有被氧化的倾向。
对于上述所得的烧结体(元件本体4)，通过例如滚筒抛光、喷砂等实施端面抛光，烧结端子电极用糊料来形成端子电极6、8。端子电极用糊料的烧结条件例如优选在加湿的N2和H2的混合气体中、以600-800℃进行10分钟-1小时左右。还可根据需要，通过在端子电极6、8上进行镀敷等形成衬垫层(パツド層)。端子电极用糊料可与上述电极糊料同样地制造。
这样制造的如图4所示的叠层陶瓷电容器2通过钎焊等贴装在印刷线路板上等，用于各种电子仪器等。
另外，根据本实施方案的叠层陶瓷电容器2的制造方法，在叠层薄膜20的表面形成的生片10a即使例如为1μm以下左右这样极薄的情况，也可以有效地防止生片10a的针孔或局部的薄质部分。因此，可以制造具有薄层化的电介质层、同时短路不良少的叠层陶瓷电容器。
以上，对于本发明的实施方案进行了说明，但本发明不限定于上述实施方案，在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改变。
例如，在上述实施方案中，作为本发明的电子部件，列举了叠层陶瓷电容器，但本发明的电子部件不限定于叠层陶瓷电容器，只要是具有以上述组成的电介质陶瓷组合物构成的电介质层的部件，可以是任何的部件。另外，本发明的叠层薄膜对于液晶显示器，可以用于在偏振片等光学片的加工、贴装工序中保护上述光学片的保护薄膜，或对于表面贴装用芯片状电子部件，用于在制造工序中搬运时使用的运载包装体和覆盖膜(cover film)。
以下根据详细的实施例进一步说明本发明，但本发明并不受这些实施例的限定。
并且，在以下的实施例和比较例中，如下述那样来进行各种物性评价。
(芯层和导电性脱模层表面的最大峰高(Rp))
根据JIS B0601在下述条件下进行测定、解析。
使用株式会社菱化システム的Micromap System(光学干涉式三维非接触表面形状测定系统)进行测定。
<测定条件>
光学设置(Optics Setup)
波长：W5600A
物镜(Objective)：50×
主镜筒(Body Tube)：1×Body
中继透镜(Relay Lens)：No Reray
照相机(Camera)：Sony XC-ST30 1/3”
操作设置(Measurement Setup)
模式(Mode)：Wave560M
平均(Averages)：1
格式(Format)
数据格式(Data Format)：640×480
数据点(Data Point)：307200
样品(Sampling)X：1
样品(Sampling)Y：1
改变样品的测定位置，测定10处。测定区域以1次测定计为94μm×71μm.。
<解析>
用Micromap进行测定后，使用解析软件SX-Viewer求得最大峰高Rp。将10处测定中的最大值作为最大峰高。最大峰高表示从平均面沿Z轴方向至最高点(峰顶)的高度。
(电阻)
使用ハイレスタ(商品名，三菱化学(株)制)来测定导电性脱膜层的电阻。
(接触角)
在导电性脱膜层上滴加2μl纯水，使用接触角测量仪(协和界面科学(株)制)测定接触角。
(涂布适性)
在导电性脱膜层上涂布电介质浆料并干燥，通过目测来观察有无浆料的收缩和涂布不均。将没有观察到收缩、涂布不均的情况评价为良好，将观察到的情况评价为不良。
(剥离性)
在导电性脱膜层上涂布电介质浆料并干燥，制成电介质生片。将叠层薄膜与生片的叠层体切割成1cm×4cm的大小，在生片端部贴合玻璃纸胶带，并剥离玻璃纸胶带。将生片不断裂且与玻璃纸胶带一起被剥离下来的情况评价为良好，将生片断裂的情况评价为不良。
(生片凹部)
对于生片的针孔、局部薄质部分如下述那样进行评价。对于上述剥离生片与支撑片相接的面，使用Micromap System以与上述芯层和导电性脱模层表面最大高度相同的条件进行观察，计数超过100nm的凹陷。
(耐擦伤性)
使用ベンコツト(小津产业(株))擦拭导电性脱膜层表面。将没有导电性脱膜层脱落的情况评价为良好，将有导电性脱膜层脱落的情况评价为不良。
另外，用于形成导电性脱膜层的涂布液的成分如下所述。
缩合反应型剥离性粘接剂前体：硅氧烷改性氨基醇酸树脂前体(テスフアインTA31-209E、日立化成ポリマ—(株)制，固体成分45质量％)
并且，硅氧烷改性氨基醇酸树脂前体(TA31-209E)通过缩合反应生成作为缩合反应型剥离性粘接剂的硅氧烷改性氨基醇酸树脂。
导电性高分子：聚吡咯分散液(CDP-310M，日本カ—リツト(株)制，固体成分10质量％)
缩合反应催化剂：对甲苯磺酸
(实施例1)
[导电性脱膜层形成用涂布液的调制]
将缩合反应型剥离性粘接剂前体(テスフアインTA31-209E，固体成分浓度45质量％)100质量份、导电性高分子(聚吡咯分散液，CDP-310M)450质量份、缩合反应催化剂对甲苯磺酸4质量份、甲基乙基酮1220质量份和甲苯1230质量份混合，使用0.8μm筛目的过滤器进行过滤，调制成导电性脱膜层形成用涂布液。
[叠层薄膜的制作]
将不含有填料的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜(东洋纺社制，厚度38μm，Rp：80nm)作为芯层，在该芯层的一面上进行电晕处理，涂布上述得到的导电性脱膜层形成用涂布液并进行干燥。然后，在120℃下加热60秒，使含有在导电性脱膜层形成用涂布液中的缩合反应型剥离性粘接剂前体进行缩合反应，制成在芯层上具有厚度为150nm的导电性脱膜层的叠层薄膜。导电性脱膜层的“导电性高分子/缩合反应型剥离性粘接剂(质量比)”为1/1。
使用得到的叠层薄膜进行上述物性评价。结果示于表1。
(实施例2)
[导电性脱膜层形成用涂布液的调制]
将缩合反应型剥离性粘接剂前体(TA31-209E)100质量份、导电性高分子(聚吡咯分散液，CDP-310M)225质量份、缩合反应催化剂对甲苯磺酸3质量份、甲基乙基酮960质量份和甲苯965质量份混合，使用0.5μm筛目的过滤器进行过滤，调制成导电性脱膜层形成用涂布液。
[叠层薄膜的制作]
除了使用上述得到的导电性脱膜层形成用涂布液以外，其他进行与实施例1同样的操作。导电性脱膜层的“导电性高分子/缩合反应型剥离性粘接剂(质量比)”为1/2。结果示于表1。
(实施例3)
[导电性脱膜层形成用涂布液的调制]
将缩合反应型剥离性粘接剂前体(TA31-209E)100质量份、导电性高分子(聚吡咯分散液，CDP-310M)150质量份、缩合反应催化剂对甲苯磺酸3质量份、甲基乙基酮870质量份和甲苯880质量份混合，使用0.8μm筛目的过滤器进行过滤，调制成导电性脱膜层形成用涂布液。
[叠层薄膜的制作]
除了使用上述得到的导电性脱膜层形成用涂布液以外，其他进行与实施例1同样的操作。导电性脱膜层的“导电性高分子/缩合反应型剥离性粘接剂(质量比)”为1/3。结果示于表1。
(实施例4)
[导电性脱膜层形成用涂布液的调制]
将缩合反应型剥离性粘接剂前体(TA31-209E)100质量份、导电性高分子(聚吡咯分散液，CDP-310M)113质量份、缩合反应催化剂对甲苯磺酸3质量份、甲基乙基酮830质量份和甲苯835质量份混合，使用0.8μm筛目的过滤器进行过滤，调制成导电性脱膜层形成用涂布液。
[叠层薄膜的制作]
除了使用上述得到的导电性脱膜层形成用涂布液以外，其他进行与实施例1同样的操作。导电性脱膜层的“导电性高分子/缩合反应型剥离性粘接剂(质量比)”为1/4。结果示于表1。
(比较例1)
[涂布液的调制]
将聚酯聚氨酯(UR1400，东洋纺社制，固体成分30质量％)100质量份、固化剂(コ口ネ—ト2030，日本ポリウレタン社制，固体成分50质量％)9质量份、导电性高分子(聚吡咯分散液，CDP-310M)173质量份、甲基乙基酮720质量份和甲苯720质量份混合，使用0.8μm筛目的过滤器进行过滤，调制成涂布液。
[叠层薄膜的制作]
除了使用上述得到的涂布液以外，其他进行与实施例1同样的操作。涂膜中的“导电性高分子/聚酯聚氨酯交联物(质量比)”为1/2。结果示于表1。
(比较例2)
[涂布液的调制]
将聚酯聚氨酯(UR1400，东洋纺社制，固体成分30质量％)100质量份、固化剂(コロネ—ト2030，日本ポリウレタン社制，固体成分50质量％)9质量份、剥离剂(シリコ—ンオイルKF100，信越化学(株)制，固体成分100质量％)5质量份、甲基乙基酮720质量份和甲苯720质量份混合，使用0.8μm筛目的过滤器进行过滤，调制成涂布液。
[叠层薄膜的制作]
除了使用上述得到的涂布液以外，其他进行与实施例1同样的操作。结果示于表1。
(比较例3)
[涂布液的调制]
将加聚性硅氧烷树脂前体(KS847，信越化学(株)制，固体成分30质量％)100质量份、导电性高分子(聚吡咯分散液，CDP-310M)150质量份、加聚催化剂(CAT-PL-50T，信越化学(株)制)4质量份、甲基乙基酮620质量份和甲苯630质量份混合，使用0.8μm筛目的过滤器进行过滤，调制成涂布液。
[叠层薄膜的制作]
除了使用上述得到的涂布液以外，其他进行与实施例1同样的操作。涂膜中的“导电性高分子/加聚硅树脂(质量比)”为1/2。结果示于表1。
(比较例4)
[导电性脱膜层形成用涂布液的调制]
将缩合反应型剥离性粘接剂前体(TA31-209E)100质量份、碳纤维(ジエムコ社制CNF-T，固体成分3％)250质量份、缩合反应催化剂对甲苯磺酸3质量份、甲基乙基酮700质量份和甲苯700质量份混合，使用0.8μm筛目的过滤器进行过滤，调制成导电性脱膜层形成用涂布液。
[叠层薄膜的制作]
除了使用上述得到的导电性脱膜层形成用涂布液以外，其他进行与实施例1同样的操作。导电性脱膜层的“导电性高分子/缩合反应型剥离性粘接剂(质量比)”为1/6。结果示于表1。
符号说明
2...叠层陶瓷电容器
4...电容体本体
6...第1端子电极
8...第2端子电极
10...电介质层
10a...生片
12...内部电极层
12a...电极糊料层
20...叠层薄膜
20a...第1供给辊
20b...第2供给辊
20c...第3供给辊
22...芯层
24...导电性脱膜层
30...刮涂装置
32...干燥装置
34...筛网印刷装置
36...干燥装置。
Claims (12)
1.叠层薄膜，其具有由合成树脂构成的芯层和导电性脱模层，所述导电性脱模层是在上述芯层的至少一面上形成的、含有缩合反应型剥离性粘合剂和导电性高分子的导电性脱模层。
2.如权利要求1所述的叠层薄膜，其中，上述缩合反应型剥离性粘合剂具有通过缩合反应形成的交联结构。
3.如权利要求1或者2所述的叠层薄膜，其中，上述缩合反应型剥离性粘合剂是氨基醇酸树脂。
4.如权利要求3所述的叠层薄膜，其中，上述氨基醇酸树脂是硅氧烷改性的氨基醇酸树脂。
5.如权利要求1所述的叠层薄膜，其中，上述导电性高分子是聚吡咯。
6.如权利要求1所述的叠层薄膜，其中，上述导电性脱模层中的导电性高分子与缩合反应型剥离性粘合剂的质量比(导电性高分子/缩合反应型剥离性粘合剂)为1/4～1/1。
7.如权利要求1所述的叠层薄膜，其中，上述芯层的表面的最大峰高度(Rp)为200nm以下。
8.如权利要求1所述的叠层薄膜，其中，上述合成树脂是聚对苯二甲酸乙二酯。
9.如权利要求1所述的叠层薄膜，其中，上述芯层的表面基本不含有填料。
10.如权利要求1所述的叠层薄膜的制造方法，其将含有缩合反应型剥离性粘合剂的前体和导电性高分子的导电性脱模层形成用涂布液过滤后，在由合成树脂构成的芯层的至少一面上涂布、干燥，使缩合反应型剥离性粘合剂的前体进行缩合反应并固化。
11.叠层陶瓷电子部件的制造方法，其具有：
从卷绕了权利要求1～9中任一项所述的叠层薄膜的辊上引出叠层薄膜的工序；
在上述叠层薄膜的表面上形成生片的工序；
从上述叠层薄膜的表面剥离上述生片并进行叠层而得到叠层体的工序；
将上述叠层体进行烧结的工序。
12.如权利要求11所述的叠层陶瓷电子部件的制造方法，其中，进而具有在上述生片的表面形成电极图案层的工序。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |