CN114393904B - 一种多层陶瓷电容器用离型膜的基膜 - Google Patents

一种多层陶瓷电容器用离型膜的基膜 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种多层陶瓷电容器用离型膜的基膜，其为A/B/C三层结构共挤，双向拉伸形成。A层包括功能母料a和聚酯白切片，功能母料a包括聚酯以及分散在聚酯中的氧化铝颗粒，氧化铝颗粒在A层起到抗黏连的作用，有利于防止基膜收卷时的表面划伤和蹭伤。B层包括功能母料b和聚酯白切片，功能母料b包括聚酯以及分散在聚酯中的导热颗粒，在B层中添加导热颗粒有利于使热量从基膜的一侧快速传递到另一侧，提高基膜整体的受热均匀性。C层包括功能母料c和聚酯白切片，功能母料c包括聚酯以及分散在聚酯中的氧化铝颗粒，氧化铝颗粒在C层中起到平滑薄膜表面的作用，有利于降低基膜表面的粗糙度。

Description

一种多层陶瓷电容器用离型膜的基膜
技术领域
本申请涉及离型膜的基膜，尤其涉及一种多层陶瓷电容器用离型膜的基膜。
背景技术
随着多层陶瓷电容器(MLCC)向小型化和薄型化发展，要求陶瓷片的厚度越小越好。MLCC的制程为：将陶瓷浆料流延在离型膜表面上固化成型，在成型的陶瓷片上印刷电极，然后撕除离型膜，再进行高温烧结即可。减小陶瓷片的厚度，就要求离型膜加工面的粗糙度低且均匀，由于离心层的厚度一般固定，因此要求基膜表面的粗糙度低。此外，要求基膜具有较好的耐热性，避免陶瓷片制作过程中，离型膜受热时平整性变差。
发明内容
本申请的一个目的在于提供一种多层陶瓷电容器用离型膜的基膜，其具有低的表面粗糙度、优良的抗黏连性能和耐热性。
为达到以上目的，本申请提供一种多层陶瓷电容器用离型膜的基膜，其为A/B/C三层结构共挤，双向拉伸形成，其中，
所述A层包括功能母料a和聚酯白切片，所述功能母料a包括聚酯以及分散在聚酯中的氧化铝颗粒；
所述B层包括功能母料b和聚酯白切片，所述功能母料b包括聚酯以及分散在聚酯中的导热颗粒；
所述C层包括功能母料c和聚酯白切片，所述功能母料c包括聚酯以及分散在聚酯中的氧化铝颗粒。
进一步地，所述B层还包括聚酰胺66。
进一步地，所述功能母料b中的导热颗粒为氧化铝颗粒。
进一步地，所述A层中氧化铝颗粒的含量为1wt％～5wt％，粒径为1μm～5μm，所述C层中氧化铝颗粒的含量为0.5wt％～2％，粒径为0.5μm～3μm。
进一步地，所述A层中氧化铝颗粒的质量分数为3％～5％，所述C层中氧化铝颗粒的质量分数为0.5％～1％。
进一步地，所述C层中包括第一氧化铝颗粒和第二氧化铝颗粒，所述第一氧化铝颗粒的平均粒径为1μm～3μm，所述第二氧化铝颗粒的平均粒径为0.5μm～1μm，所述第一氧化铝颗粒的粒径大于所述第二氧化铝颗粒的粒径，所述第一氧化铝颗粒与所述第二氧化铝颗粒的质量比为1：(1～3)。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于：本申请的多层陶瓷电容器用离型膜的基膜具有低的表面粗糙度、优良的抗黏连性能和耐热性，其制得的离型膜表面粗糙度低且均匀，该离型膜用于制备陶瓷片时，有利于减少陶瓷片的表面缺陷。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请提供一种多层陶瓷电容器用离型膜的基膜，其为A/B/C三层结构共挤，双向拉伸形成。A层包括功能母料a和聚酯白切片，功能母料a包括聚酯以及分散在聚酯中的氧化铝颗粒，氧化铝颗粒在A层起到抗黏连的作用，有利于防止基膜收卷时的表面划伤和蹭伤。B层包括功能母料b和聚酯白切片，功能母料b包括聚酯以及分散在聚酯中的导热颗粒，在B层中添加导热颗粒有利于使热量从基膜的一侧快速传递到另一侧，提高基膜整体的受热均匀性。C层包括功能母料c和聚酯白切片，功能母料c包括聚酯以及分散在聚酯中的氧化铝颗粒，氧化铝颗粒在C层中起到平滑薄膜表面的作用，有利于降低基膜表面的粗糙度。
现有技术多在A层、C层中添加二氧化硅颗粒，以达到抗黏连或平滑薄膜表面的作用。本申请使用氧化铝颗粒代替二氧化硅颗粒，也可以实现抗黏连或平滑薄膜表面的作用，此外，使用氧化铝颗粒还有利于提高基膜的导热性能，当离型膜用于制备陶瓷片时，基膜优良的导热性能有利于提高陶瓷浆料干燥固化时的受热均匀性，进而有利于获得性能更好的陶瓷片。但是，申请人发现，若仅在A层、C层中添加氧化铝，会使得基膜两侧和中间部分的导热性能不一致，当基膜处于较高温度时，会因导热性能的差异导致其平整稳定性变差，基于此，本申请提出在B层中添加导热颗粒，提高基膜整体的受热均匀性。实验表明，在B层中添加导热颗粒，有利于提高基膜在高温下的平整稳定性。将该基膜应用于陶瓷片制作时，有利于获得高性能的陶瓷片。
在一个优选实施例中，B层还包括聚酰胺，聚酰胺的加入有利于提高B层的耐热性，而且聚酰胺比聚酯具有更好的导热性，在B层中加入聚酰胺也有利于提高B层的导热能力。
进一步地，B层中的聚酰胺为聚酰胺66。B层中聚酰胺的含量为10wt％～20wt％。
优选地，B层中导热颗粒为氧化铝颗粒，B层中氧化铝颗粒的含量为1wt％～10wt％
进一步地，A层中氧化铝颗粒的含量为1wt％～5wt％，粒径为1μm～5μm。C层中氧化铝颗粒的含量为0.5wt％～2％，粒径为0.5μm～3μm。
基膜在使用时，在C层设置离型剂，因此要求A层具有更好的爽滑性，C层具有更低的粗糙度。无机颗粒的粒径过大，会造成表面粗糙度变差，因此C层的氧化铝颗粒的粒径应尽量小。但是，无机颗粒的粒径过小又不容易分散均匀，因此C层中氧化铝颗粒的粒径应不小于0.5μm。此外，在对表面粗糙度要求相对较低的A层中，可以使用粒径相对较大的氧化铝颗粒，以增加分散均匀性。
进一步地，A层中氧化铝颗粒的含量大于C层中氧化铝颗粒的含量。
优选地，A层中氧化铝颗粒的含量为3％～5％，C层中氧化铝颗粒的含量为0.5％～1％。如此，可以确保A层具有更好的爽滑性，C层具有更低的表面粗糙度。
进一步地，C层中包括第一氧化铝颗粒和第二氧化铝颗粒，第一氧化铝颗粒的平均粒径为1μm～3μm，第二氧化铝颗粒的平均粒径为0.5μm～1μm，第一氧化铝颗粒与第二氧化铝颗粒的质量比为1：(1～3)。通过大粒径和小粒径氧化铝颗粒的复配，可以在提高颗粒的分散性和提高膜层平滑性之间获得较好的平衡。
本申请中，聚酯白切片为PET聚酯白切片，功能母料的聚酯为PET。
【功能母料制备】
功能母料的制备方法是在PET的制备过程中加入相应的无机颗粒，然后后经挤出、造粒得到功能母料，具体的制备方法为本领域常规技术手段，此处不再赘述。
本申请用到的功能母料有：
Al2O3(平均粒径5μm)含量为20wt％的功能母料1；
Al2O3(平均粒径3μm)含量为20wt％的功能母料2；
Al2O3(平均粒径1μm)含量为20wt％的功能母料3；
Al2O3(平均粒径0.5μm)含量为20wt％的功能母料4；
【实施例1】
一种PET聚酯基膜，其为A/B/C三层结构共挤，其中：
A层配方为：5wt％功能母料1和95wt％聚酯白切片，A层中Al2O3(5μm)含量为1wt％；
B层配方为：5wt％功能母料1和95wt％聚酯白切片，B层中Al2O3(5μm)含量为1wt％；
C层配方为：5wt％功能母料1和95wt％聚酯白切片，C层中Al2O3(5μm)含量为1wt％；
PET基膜按照以下步骤制备：按照前述配方将A层、B层和C层的物料分别送入挤出机相应的腔体中，得到A/B/C三层结构铸片，然后经过双向拉伸工艺得到厚度为120μm的PET聚酯基膜，其中A层和C层的厚度分别为15μm。依据标准ISO25178测试基膜C层的表面粗糙度Ra，依据标准ASTM D1894测试基膜的A层的动摩擦系数。
按照以下方法测试基膜的耐热性：取300mm×300mm尺寸的基膜或离型膜样片平铺在玻璃板上，测量样片四顶角与玻璃板的间隙大小，记录三次测量的平均值，然后将样片与玻璃板放入烘箱进行热处理，热处理的温度为150℃，热处理时间为30s，处理后再次测量样片四顶角与玻璃板的间隙大小，记录三次测量的平均值，计算出每一个顶角高度变化的绝对值，四个顶角高度变化的平均值记为△H。△H用于表征基膜的平整稳定性：△H值小，说明基膜经过高温后尺寸变形小，也即平整稳定性好；△H值大，说明基膜经过高温后尺寸变形大，也即平整稳定性差。
离型膜按照以下步骤制备：按照前述配方将A层、B层和C层的物料分别送入挤出机相应的腔体中，得到A/B/C三层结构铸片，先进行纵向拉伸，然后在C层表面涂覆涂布液(市售)，经过预热后进行横向拉伸、热定型工艺，制得离型膜，其中离型层的厚度为0.1μm。依据标准ASTM3359测试离型层的附着力。
陶瓷片按照以下步骤制备：将市售的陶瓷浆料流延在离型膜上，烘干得到陶瓷薄膜，流延温度为75℃，烘干温度为90℃，烘干10min；然后撕去离型膜，对陶瓷薄膜进行烧结，烧结温度500℃，烧结1小时，得到陶瓷片，统计陶瓷片表面的缺陷数量。
【实施例2】
实施例2与实施例1的区别在于：
A层配方为25wt％功能母料1和75wt％聚酯白切片，A层中Al2O3(5μm)含量为5wt％；
C层配方为5wt％功能母料2和95wt％聚酯白切片，C层中Al2O3(3μm)含量为1wt％。
【实施例3】
实施例3与实施例1的区别在于：
A层配方为25wt％功能母料3和75wt％聚酯白切片，A层中Al2O3(1μm)含量为5wt％；
C层配方为5wt％功能母料3和95wt％聚酯白切片，C层中Al2O3(1μm)含量为1wt％。
【实施例4】
实施例4与实施例1的区别在于：
A层配方为2.5wt％功能母料3和97.5wt％聚酯白切片，A层中Al2O3(1μm)含量为0.5wt％；
C层配方为5wt％功能母料4和95wt％聚酯白切片，C层中Al2O3(0.5μm)含量为1wt％。
【实施例5】
实施例5与实施例1的区别在于：
A层配方为25wt％功能母料1和75wt％聚酯白切片，A层中Al2O3(5μm)含量为5wt％；
C层配方为2.5wt％功能母料3和97.5wt％聚酯白切片，C层中Al2O3(1μm)含量为0.5wt％。
【实施例6】
实施例6与实施例1的区别在于：
A层配方为25wt％功能母料1和75wt％聚酯白切片，A层中Al2O3(5μm)含量为5wt％；
C层配方为2.5wt％功能母料2、2.5wt％功能母料3和95wt％聚酯白切片，C层中Al2O3(3μm)含量为0.5wt％、Al2O3(1μm)含量为0.5wt％。
【实施例7】
实施例7与实施例1的区别在于：
A层配方为25wt％功能母料1和75wt％聚酯白切片，A层中Al2O3(5μm)含量为5wt％；
C层配方为1.5wt％功能母料2、3.5wt％功能母料3和95wt％聚酯白切片，C层中Al2O3(3μm)含量为0.3wt％、Al2O3(1μm)含量为0.7wt％。
【实施例8】
实施例8与实施例1的区别在于：
A层配方为25wt％功能母料1和75wt％聚酯白切片，A层中Al2O3(5μm)含量为5wt％；
C层配方为25wt％功能母料1和75wt％聚酯白切片，C层中Al2O3(5μm)含量为5wt％。
【实施例9】
实施例9与实施例1的区别在于：
A层配方为25wt％功能母料1和75wt％聚酯白切片，A层中Al2O3(5μm)含量为5wt％；
B层配方为25wt％功能母料1和75wt％聚酯白切片，B层中Al2O3(5μm)含量为5wt％；
C层配方为1.5wt％功能母料2、3.5wt％功能母料3和95wt％聚酯白切片，C层中Al2O3(3μm)含量为0.3wt％、Al2O3(1μm)含量为0.7wt％。
【实施例10】
实施例10与实施例1的区别在于：
A层配方为25wt％功能母料1和75wt％聚酯白切片，A层中Al2O3(5μm)含量为5wt％；
B层配方为50wt％功能母料1和50wt％聚酯白切片，B层中Al2O3(5μm)含量为10wt％；
C层配方为1.5wt％功能母料2、3.5wt％功能母料3和95wt％聚酯白切片，C层中Al2O3(3μm)含量为0.3wt％、Al2O3(1μm)含量为0.7wt％。
【实施例11】
实施例11与实施例1的区别在于：
A层配方为25wt％功能母料1和75wt％聚酯白切片，A层中Al2O3(5μm)含量为5wt％；
B层配方为25wt％功能母料1和10wt％聚酰胺66和65wt％聚酯白切片，B层中Al2O3(5μm)含量为5wt％；
C层配方为1.5wt％功能母料2、3.5wt％功能母料3和95wt％聚酯白切片，C层中Al2O3(3μm)含量为0.3wt％、Al2O3(1μm)含量为0.7wt％。
【实施例12】
实施例12与实施例1的区别在于：
A层配方为25wt％功能母料1和75wt％聚酯白切片，A层中Al2O3(5μm)含量为5wt％；
B层配方为25wt％功能母料1和20wt％聚酰胺66和55wt％聚酯白切片，B层中Al2O3(5μm)含量为5wt％；
C层配方为1.5wt％功能母料2、3.5wt％功能母料3和95wt％聚酯白切片，C层中Al2O3(3μm)含量为0.3wt％、Al2O3(1μm)含量为0.7wt％。
【对比例1】
对比例1与实施例12的区别在于B层为100％的聚酯白切片。
【对比例2】
对比例1与实施例12的区别在于B层为20wt％聚酰胺66和80wt％聚酯白切片。
以上各实施例和对比例的各测试结果见表1。
表1
Figure BDA0003480993230000081
Figure BDA0003480993230000091
根据以上实验数据，可以发现，随着氧化铝颗粒含量的增加，A层的动摩擦系数减少。随着氧化铝颗粒粒径的减小，C层的表面粗糙度降低。但是，当C层的氧化铝颗粒的粒径为0.5μm时(实施例4)，由于氧化铝颗粒的分散性变差，其表面粗糙度与粒径为1μm时相差不大。此外，实施例4与实施例6、7对比，可以发现，在氧化铝颗粒添加量相同的情况下，添加不同粒径复配氧化铝颗粒的C层比添加小粒径氧化铝颗粒的C层表面粗糙度更小，可见，当氧化铝颗粒的粒径小于一定值时，也不利于表面粗糙度的降低。
此外，从对比例1和实施例1-12的数据，可以发现，在B层中添加氧化铝导热颗粒可以有效提高基膜受热时的平整稳定性。而且，根据实施例10、11、12的数据可以发现，通过在B层中加入一定量的聚酰胺66，可以在添加较少氧化铝颗粒的情况下就使基膜获得较好的平整稳定性。
以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种多层陶瓷电容器用离型膜的基膜，其为A/B/C三层结构共挤，双向拉伸形成，其特征在于，
所述A层包括功能母料a和聚酯白切片，所述功能母料a包括聚酯以及分散在聚酯中的氧化铝颗粒，所述A层中氧化铝颗粒的含量为1wt％～5wt％，粒径为1μm～5μm；
所述B层包括功能母料b和聚酯白切片，所述功能母料b包括聚酯以及分散在聚酯中的氧化铝颗粒，所述B层还包括聚酰胺66，所述B层中氧化铝颗粒的含量为1wt％～10wt％，所述聚酰胺的含量为10wt％～20wt％；
所述C层包括功能母料c和聚酯白切片，所述功能母料c包括聚酯以及分散在聚酯中的氧化铝颗粒，所述C层中氧化铝颗粒的含量为0.5wt％～2％，粒径为0.5μm～3μm。
2.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器用离型膜的基膜，其特征在于，所述A层中氧化铝颗粒的质量分数为3％～5％，所述C层中氧化铝颗粒的质量分数为0.5％～1％。
3.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器用离型膜的基膜，其特征在于，所述C层中包括第一氧化铝颗粒和第二氧化铝颗粒，所述第一氧化铝颗粒的平均粒径为1μm～3μm，所述第二氧化铝颗粒的平均粒径为0.5μm～1μm，所述第一氧化铝颗粒的粒径大于所述第二氧化铝颗粒的粒径，所述第一氧化铝颗粒与所述第二氧化铝颗粒的质量比为1：(1～3)。
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