CN1822931A - 生产陶瓷坯片中使用的工程膜及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种生产陶瓷坯片用的浇注膜,所述膜包括基底膜,底涂层和固化层,其中底涂层由来自金属醇盐和/或金属醇盐的部分水解产物的缩合聚合物组成,和所述固化层通过在40-120℃下热处理以固体含量为单位表达的涂布量为0.01-0.3g/m2的含有光敏剂的加成反应类型的硅氧烷树脂组合物,之后紫外辐照它,以固化该组合物而获得。可容易地生产浇注膜,其用于生产在陶瓷电容器、层压感应器元件等中使用的陶瓷坯片,具有对基底膜有利的粘合性,陶瓷淤浆涂布性能和从陶瓷坯片中剥离的可剥离性优良,且拥有任何一个现有技术从未达到过的高的平坦度以及高的抗静电性能。

Description

生产陶瓷坯片中使用的工程膜及其生产方法
技术领域
本发明涉及生产陶瓷坯片用的浇注膜,所述膜在生产将用于陶瓷电容器、层压感应器元件等的陶瓷坯片(green sheet)的情况下使用,和本发明涉及生产浇注膜的方法。更特别地,本发明涉及生产陶瓷坯片用的浇注膜,所述膜长时间地赋予在硅氧烷树脂剥离剂和基底膜之间有利的粘合性,其抗静电性能、陶瓷淤浆涂布性能和从陶瓷坯片中剥离的性能良好,且与此同时拥有迄今为止从未达到过的高平坦度。
背景技术
一般来说,伴随着近年来对于电子器件的小型化和重量减少的市场需求要求构成器件的部品(part item)壁薄且质轻。
例如,迄今为止已成为与引线配合的部品的电子器件,如电容器、层压感应器元件等,通过下述技术的实际应用,使得可减少尺寸,其中通过同时烘烤具有预定图案的陶瓷层与由导电层组成的层压体,形成配有内部感应器的单片结构。然而,目前要求其进一步的小型化。
通常通过使用含下述步骤的方法:首先通过混合具有高介电常数的陶瓷粉末与具有钙钛矿类型晶体结构的化合物,例如钛酸钡,粘合剂、有机溶剂等,制备淤浆;施涂淤浆涂层到由聚对苯二甲酸乙二酯或类似物制成的浇注膜上,并干燥,制备陶瓷坯片;然后通过使用导电糊剂,藉助筛网印刷等,在所得坯片上形成电极图案;从浇注膜上剥离涂层坯片;随后以预定的顺序层压许多印刷的陶瓷坯片;在加热和加压下使其粘结;将其切割成所需的芯片形式;对该芯片进行烘烤处理;和对其烧结,从而生产陶瓷电容器。
另一方面,通常通过使用含下述步骤的方法:首先以与前述相同的方式,通过使用磁性陶瓷粉末,例如铁素体,在浇注膜上制备陶瓷坯片;然后通过使用导电糊剂,在所得坯片上藉助筛网印刷等形成线圈图案;随后从浇注膜中剥离陶瓷坯片;然后按照以上提及的工序制备芯片形式的层压感应器元件,从而制备层压感应器元件。
要求芯片形式的陶瓷电容器和层压感应器元件越来越小型化,以便解决对于前面所述的小型化的需求。伴随这种需求,要求目前厚度为5-20微米的陶瓷坯片更薄。
由于以前的浇注膜不可能解决制造具有这一较小厚度的坯片,因此,需要进一步高性能的膜,亦即陶瓷涂层性能和从涂层坯片中的可剥离性优良,且具有极高的平坦度,没有因热收缩导致的皱褶等的浇注膜。
迄今为止,已用可热固化的加成反应类型的硅氧烷树脂基剥离剂进行过剥离处理的聚对苯二甲酸乙二酯(PET膜)常常用作浇注膜。然而,可热固化的加成反应类型的硅氧烷树脂基剥离剂通常必须在140℃或更高的高温下交联,以便确保稳定的固化膜。因此,在剥离处理步骤中,在PET膜上出现由于热收缩导致的皱褶。由于热收缩导致的皱褶当在PET膜上存在时,会引起在膜形成时刻陶瓷淤浆不可能制成均匀的薄膜片材的问题。
在这种情况下,为了最大地抑制由于热收缩导致的皱褶出现,尝试通过在较低温度(110-130℃)的条件下,降低加工速度,从而进行用可热固化的加成反应类型的硅氧烷树脂基剥离剂进行的加工处理。尽管如此,以上提及的尝试产生不仅生产率劣化,而且固化不充分、硅氧烷树脂对PET膜的粘合稳定性差和陶瓷淤浆的涂布性能差的问题。
另外,可单独紫外固化类型的硅氧烷树脂基剥离剂(其具有环氧基、丙烯酸酯基、巯基、或类似基团)被称为低温可固化的硅氧烷树脂基剥离剂。然而,刚才提及的这一硅氧烷树脂基剥离剂难以确保硅氧烷树脂均匀涂布的表面,和除此以外,不稳定且陶瓷坯片的剥离性差。
为了解决以上提及的问题,发明人开发了一种生产陶瓷坯片的浇注膜,其中通过以预定厚度施涂加成反应类型的硅氧烷树脂组合物(作为含有光敏剂的剥离剂)的涂层到基底膜上,在预定的温度下热处理该涂层,之后用紫外线辐照,从而获得所述浇注膜(例如,参考日本专利申请特开No.198910/2001)。
尽管如此,已证明,用硅氧烷树脂涂布的膜具有高的起电性能,从而引起各种问题。例如,表面起电有时使得杂质粘附其上,从而导致将施涂在膜上的涂层淤浆缺陷或故障。此外,膜表面起电有时引起施涂在其上的陶瓷淤浆波动并排斥,从而不能获得均匀的薄膜片材。此外,这一问题有时引起在从膜上剥离陶瓷淤浆的步骤中因生产陶瓷坯片的浇注膜的剥离起电导致的缺陷剥离使该淤浆破坏(disintegrate)。
因此,除了重视以上提及的对基底膜的粘合性、陶瓷淤浆的涂布性能、陶瓷坯片的可剥离性和高平坦度以外,近年来还重视生产陶瓷坯片的浇注膜的抗静电性能。
发明公开
在这种情况下,本发明的目的是提供生产陶瓷坯片的浇注膜,其中在生产将用于陶瓷电容器、层压感应器元件等的陶瓷坯片的情况下使用所述浇注膜,它能形成对基底膜具有有利粘合性的具有固化的硅氧烷树脂组合物层,它在陶瓷淤浆的涂布性能、陶瓷坯片的可剥离性方面优良,和与此同时,具有不仅高的平坦度,而且高的抗静电性能。
为了实现以上提及的目的,发明人累计进行了各种研究和实验。结果发现,通过包括下述步骤的方法:在基底膜上形成由缩合聚合物(其来自金属醇盐和/或金属醇盐的部分水解的产物)组成的底涂层,在生产陶瓷坯片的浇注膜内以特定用量施涂含有光敏剂的加成反应类型的硅氧烷树脂组合物以构成固化层,热处理该层,并紫外辐照它,从而可获得生产陶瓷坯片用的浇注膜,所述浇注膜能解决前述问题。基于这些发现,从而完成本发明。也就是说,本发明提供下述:
1.一种生产陶瓷坯片用的浇注膜,所述膜包括基底膜,底涂层和固化层,其中所述底涂层由来自金属醇盐和/或金属醇盐的部分水解产物的缩合聚合物组成,和所述固化层通过在40-120℃下热处理以固体含量为单位表达的涂布量为0.01-0.3g/m2的含有光敏剂的加成反应类型的硅氧烷树脂组合物,之后紫外辐照它,以固化该组合物而获得。
2.在前述条目1中列出的生产陶瓷坯片用的浇注膜,其中所述金属醇盐是四烷氧基硅烷。
3.在前述条目1或2中列出的生产陶瓷坯片用的浇注膜,其中所述加成反应类型的硅氧烷树脂组合物含有具有至少一个官能团的聚二甲基硅氧烷。
4.在前述条目3中列出的生产陶瓷坯片用的浇注膜,其中所述官能团是己烯基和/或乙烯基。
5.在前述条目1-4任何一项中列出的生产陶瓷坯片用的浇注膜,其中基底膜由聚对苯二甲酸乙二酯制成。
6.生产陶瓷坯片用的浇注膜的生产方法,该方法包括下述步骤:在基底膜上通过施涂其涂层,形成由来自金属醇盐和/或金属醇盐的部分水解产物的缩合聚合物组成的底涂层;施放以固体含量为单位表达的涂布量为0.01-0.3g/m2的含有光敏剂的加成反应类型的硅氧烷树脂组合物;在40-120℃下热处理该组合物;和随后紫外辐照它,以固化该组合物。
实施本发明的最优选的实施方案
根据本发明的生产陶瓷坯片用的浇注膜(下文有时简称为本发明的浇注膜)包括基底膜,置于其上且由来自金属醇盐和/或金属醇盐的部分水解产物的缩合聚合物组成的底涂层,和其中固化含有光敏剂的加成反应类型的硅氧烷树脂组合物的固化层。
对基底膜没有具体地限制,它可合适地从生产陶瓷坯片的浇注膜中可用的公知光学产品中选择使用。基底膜可例举聚酯膜,如由聚对苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯制成的膜;聚烯烃膜,例如由聚丙烯或聚甲基戊烯制成的膜;聚碳酸酯膜;和聚乙酸乙烯酯膜。在这些当中,优选聚酯膜,和尤其优选双轴取向的聚对苯二甲酸乙二酯膜。通常使用厚度为12-125微米的基底膜。
在本发明的浇注膜中,在以上提及的基底膜上形成的底涂层由来自金属醇盐和/或金属醇盐的部分水解产物的缩合聚合物组成。在其上形成的底涂层,赋予浇注膜抗静电性能,和特征在于其对基底膜和固化层的有利粘合性。金属醇盐(它通常用通式M(OR)n表示,没有具体地限制金属M)例举碱金属,例如镁、钙、锶和钡;周期表的第3族元素,例如钪和钇;周期表的第4族元素,例如钛、锆和铪;周期表的第5族元素,例如钒、铌和钽;周期表的第6族元素,例如钼和钨;周期表的第8族元素,例如铁;周期表的第12族元素,例如锌;周期表的第13族元素,例如硼、铝、镓和铟;周期表的第14族元素,例如硅、锗、锡和铅;周期表的第15族元素,例如磷、锑和铋;和镧系如镧。在这些当中,如下所述,因硅的优良抗静电性能和它对固化层的高粘合性,因此最优选硅。具体地说,最优选四烷氧基硅烷。以上提及的金属醇盐可单独使用或者与多种金属醇盐物种混合使用。
在该通式中,R表示烷基,在本发明中,其优选具有1-10个碳原子,更优选1-5个碳原子。多个烷基当存在于一类金属醇盐中时,可以彼此相同或不同。符号n是通过金属M的价态来决定的整数,和通常在1-5范围内。
金属醇盐可事先部分水解。同样可使用金属醇盐和部分水解的金属醇盐的混合物。
没有具体地限制形成底涂层的可用方法,但可以是任何各种方法,和优选通过施涂含金属醇盐和/或部分施涂的金属醇盐的水解产物到基底膜上,从而形成该层。
没有具体地限制以固体含量表达的底涂层的涂布量,但优选在0.01-0.3g/m2范围内。涂布量当为0.01g/m2或更高时,导致诸如确保均匀的涂布膜,确保在基底膜和底涂层之间和在底涂层与固化层之间有利的粘合性,且与此同时确保充足的抗静电性能之类的优点。另一方面,涂布量当为0.3g/m2或更低时,导致诸如确保均匀状态的涂布表面之类的优点。从以上提及的角度考虑,以固体含量表达的底涂层的涂布量更优选在0.05-0.2g/m2范围内。
作为施涂涂料溶液的方法,通常常用的方法可合适地任选使用,和例举重力涂布方法,棒涂方法,喷涂方法和旋涂方法。可在涂布的同时在溶剂内溶解金属醇盐和/或金属醇盐的部分水解产物,并优选使用有机溶剂。没有具体地限制可用的有机溶剂,但例举醇基溶剂,例如乙醇和异丙醇;和酮基溶剂,例如甲乙酮。
前述金属醇盐和/或金属醇盐的部分水解产物通过水解反应和缩聚反应,形成缩合聚合物,从而构成底涂层。为了促进水解反应,酸催化剂,例如盐酸和硝酸可加入其中。
为了促进金属醇盐和/或金属醇盐的部分水解产物的缩聚反应和在以前述方法施涂它们之后使之干燥,优选对其热处理。没有具体地限制加热条件,其程度使得可实现以上提及的目的即可,但优选通常在40-120℃范围内作为加热温度和20秒-2分钟作为加热时间。为了提高产率并防止因热收缩导致的皱褶,进一步优选加热温度范围为80-110℃,和加热时间范围为30秒-1分钟。考虑到底涂层的强度,缩合聚合物的聚合度范围优选为约5-7000。
通过对含有光敏剂的加成反应类型的硅氧烷树脂组合物进行热处理和紫外辐照两种处理以固化组合物,从而形成在底涂层上形成的硅氧烷树脂组合物的固化层,其中所述底涂层置于本发明的浇注膜内的以上提及的基底膜上。
以前的可热固化加成反应类型的硅氧烷树脂基剥离剂(其需要高温处理,以获得稳定的固化膜),当在低温下处理时,由于固化不充分导致不可能提供满意的性能。作为其对策,可提及增加待添加的催化剂的用量和降低加工速度。然而,增加催化剂的用量影响储存期,和降低加工速度导致降低产率。
与前述方法相反,本发明通过添加光敏剂,并通过一起加热和紫外线辐照固化,使得能获得浇注膜,所述浇注膜形成对基底膜和底涂层二者均具有有利粘合性的固化的硅氧烷树脂组合物层,其具有极高平坦度,没有因热收缩导致的皱褶,且与此同时,赋予有利的陶瓷淤浆涂布性能,对陶瓷坯片有利的可剥离性和另外抗静电性能。
可在本发明中使用的含有光敏剂的加成反应类型的硅氧烷树脂组合物,包括由加成反应类型的硅氧烷树脂(例如具有官能团的聚二甲基硅氧烷)和交联剂(例如,由硅氧烷树脂和类似物,例如聚甲基氢化硅氧烷组成的交联剂)组成的主要成分,且在其中掺有催化剂(例如铂基催化剂)和光敏剂,以及视需要的加成反应抑制剂、剥离改性剂,例如硅橡胶纯胶料和硅氧烷清漆,和粘合改进剂和类似物。
没有具体地限制地加成反应类型的硅氧烷树脂,但可从各种物质中,例如从传统地用作常规的可热固化的加成反应类型的硅氧烷树脂基剥离剂的那些中选择使用。这种硅氧烷树脂可例举选自在分子内带有一个链烯基作为官能团的聚有机硅氧烷中的至少一种物种。以上例举的在一个分子内带有链烯基作为官能团的聚有机硅氧烷的优选实例包括带有乙烯基作为官能团的聚二甲基硅氧烷,带有己烯基作为官能团的聚二甲基硅氧烷,及其混合物。在这些当中,对坯片来说,为了确保其优良的可固化性和稳定的有利的可剥离性,因此尤其优选带有己烯基作为官能团的聚二甲基硅氧烷。
交联剂例举在一个分子内带有各自键合到硅原子上的至少两个氢原子的聚有机硅氧烷,具体地说例举其端基用二甲基氢化甲硅烷氧基位阻的二甲基硅氧烷/甲基氢化-硅氧烷共聚物,其端基用三甲基甲硅烷氧基位阻的聚(甲基氢化-硅氧烷),和聚(氢化-倍半硅氧烷)。基于100重量份加成反应类型的硅氧烷树脂,选择例举的交联剂的使用量在0.1-100重量份范围内,优选0.3-50重量份。
具有改性固化膜剥离特征的功能的硅氧烷树脂的实例包括例如,在其分子内不带有链烯基或各自键合到硅原子上的氢原子的聚有机硅氧烷,具体地说例举其端基用三甲基甲硅烷氧基位阻的聚(二甲基硅氧烷)和其端基用二甲基苯基甲硅烷氧基位阻的聚(二甲基硅氧烷)。
铂基化合物通常用作催化剂,其可例举粒状铂、吸附在碳粉载体上的粒状铂、氯铂酸、醇改性的氯铂酸、氯铂酸的烯烃络合物、钯基催化剂和铑基催化剂。基于加成反应类型的硅氧烷树脂和交联剂的总量,以铂基金属为单位表达的待使用的催化剂的用量范围为约1-1000ppm质量。
没有具体地限制在加成反应类型的硅氧烷树脂组合物中将使用的光敏剂,但可合适地任选从迄今为止传统地在可紫外固化的树脂中使用的那些中选择使用。其实例包括苯偶姻、二苯甲酮、苯乙酮、α-羟基酮、α-氨基酮、α-二酮、α-二酮二烷基缩醛、蒽醌、噻吨酮和其它化合物。苯偶姻的实例包括苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻正丁醚、苯偶姻异丁醚和其中苯偶姻是连接到聚二甲基硅氧烷的两个端基上的化合物。二苯甲酮的实例包括二苯甲酮、对苯基二苯甲酮、4,4′-二乙基氨基二苯甲酮、二氯二苯甲酮、三甲基硅烷化二苯甲酮和4-甲氧基二苯甲酮。苯乙酮的实例包括苯乙酮、二甲基氨基苯乙酮、3-甲基苯乙酮、4-甲基苯乙酮、4-烯丙基苯乙酮、3-戊基苯乙酮和苯丙酮。α-羟基酮的实例包括2-羟基-1-(4-异丙基)苯基-2-甲基丙-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基丙-1-酮和1-羟基环己基苯酮。α-氨基酮的实例包括2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙-1-酮和2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁-1-酮。α-二酮的实例包括苄基二酮和二乙酰基二酮。α-二酮二烷基缩醛的实例包括苄基二甲基缩醛和苄基二乙基缩醛。蒽醌的实例包括2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌和2-氨基蒽醌。噻吨酮的实例包括2-甲基噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮和2,4-二乙基噻吨酮。其它化合物的实例包括叔胺,例如三苯胺和对二甲基氨基苯甲酸和偶氮化合物,例如偶氮二异丁腈。
以上例举的光敏剂可单独或结合至少一种其它物种使用。基于100重量份以上提及的加成反应类型硅氧烷树脂和交联剂的总和,选择其使用量通常在0.01-30重量份范围内,优选0.05-20重量份。
加成反应抑制剂是为了赋予组合物室温储存期稳定性而使用的组分,和例举3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、3-甲基-1-戊烯-3-醇、3-甲基-3-戊烯-1-in、3,5-二甲基-3-己烯-1-in、环状四乙烯基硅氧烷和苯并三唑。
根据本发明,通过各自以预定的比例在有机溶剂内添加以上提及的含有光敏剂的加成反应类型的硅氧烷树脂和视需要使用的各种组分,从而制备具有能涂布的粘度的涂料溶液。在此情况下,可毫无限制地使用任何各种有机溶剂。其实例包括最开始提及的烃化合物,如甲苯、己烷和庚烷,乙酸乙酯、甲乙酮及其混合物。
根据本发明,藉助例如重力涂布方法、棒涂方法、喷涂方法、旋涂方法,将如此制备的涂料溶液施涂到前述基底膜的或者任何一侧或者两侧上,以便形成以固体含量为单位表达的涂布量为0.01-0.3g/m2的含光敏剂的加成反应类型的硅氧烷树脂组合物层。涂布量当为0.01g/m2或更高时,导致陶瓷坯片有利的可剥离性,而涂布量当为0.3g/m2或更低时,得到陶瓷淤浆的有利涂布性能,例如能抑制淤浆施涂时刻的排斥。考虑到陶瓷坯片的可剥离性和陶瓷淤浆的涂布性能,涂布量优选在0.05-0.2g/m2范围内,尤其优选0.07-0.15g/m2
根据本发明,在其上具有以上提及的底涂层和加成反应类型的硅氧烷树脂组合物层的基底膜首先在40-120℃的温度范围内热处理,以便初步固化加成反应类型的硅氧烷树脂层。热处理温度当高于40℃时,能充分干燥和初步固化,而温度当低于120℃时,导致合适的状态,且没有引起因热收缩导致的任何皱褶。鉴于更有效的干燥和初步固化以及抑制因热收缩导致的皱褶,热处理温度优选在50-100℃范围内。
在本发明中,对硅氧烷树脂组合物的初步固化层进行在线紫外线辐照,以充分固化组合物。在此情况下,可用的紫外灯获自以前公知的灯,例如高压汞蒸汽灯,金属卤化物灯,高功率金属卤化物灯,和非电极紫外灯。在这些当中,从对基底膜较少的热损坏和硅氧烷树脂的有利的可固化性的角度考虑,优选非电极紫外灯,这是因为其具有合适的紫外发射效率、适量的红外线辐射等。前述灯获自由FusionCorporation制造的D灯泡、H灯泡、H+灯泡、V灯泡等,其中尤其优选H灯泡和H+灯泡。可合适地任选选择的紫外辐射输出功率通常在30W/cm-600W/cm范围内,优选50W/cm-360W/cm。
没有具体地限制紫外辐照处理时的温度,但可以是就在热处理之后的任何加热状态,和室温状态,条件是进行在线辐照处理即可。
按照前述方式,形成固化层,其中在所述固化层内,加成反应类型的硅氧烷树脂组合物在具有底涂层的任何一侧或者两侧上固化,同时确保确保对基底膜和底涂层二者满意的粘合,从而可获得本发明的浇注膜,它没有因热收缩导致的皱褶,具有极高的平坦度,陶瓷淤浆的涂布性能和陶瓷坯片的可剥离性优良,且与此同时具有高的抗静电性能。
本发明的浇注膜用于生产陶瓷坯片,且非常适合于生产厚度优选20微米或更少,更优选10微米或更少,尤其优选6微米或更少的陶瓷坯片。
本发明的浇注膜施涂到其上的陶瓷坯片的实例包括具有高介电常数的陶瓷坯片(其用于芯片形式的陶瓷电容器)和磁性陶瓷坯片(其用于芯片形式的层压感应器元件)。特别地,希望应用本发明的浇注膜以生产陶瓷微电容器所使用的坯片,所述坯片具有1005类型的芯片尺寸且打算用于微型便携式器件。
在陶瓷电容器所使用的陶瓷坯片中具有高介电常数的陶瓷的实例包括具有钙钛矿类型晶体结构的化合物,例如开始提及的钛酸钡(BaTiO3),PbTiO3、KNbO3、Pb(Ni1/3Nb2/3)O3)、Cd2Nb2O7、PbNb2O6和PbTa2O6
另一方面,在层压感应器元件所使用的陶瓷坯片中磁性陶瓷的实例包括尖晶石类铁素体或六方晶体类型的铁素体,例如Zn基铁素体,Ni基铁素体,Mn基铁素体,Mg基铁素体,Ni-Zn基铁素体,Mn-Zn基铁素体,Mg-Zn基铁素体,Ni-Cu-Zn基铁素体,Mn-Mg-Zn基铁素体。
在生产陶瓷坯片的情况下,例如通过混合陶瓷粉末,合适的溶剂和粘合剂,例如聚乙烯醇、羧甲基纤维素、缩丁醛基粘合剂和丙烯酸酯基粘合剂,制备淤浆,通过使用刮刀或类似物将所得淤浆作为涂层施涂到本发明的浇注膜上,和干燥处理该涂层,形成厚度优选20微米或更少,更优选10微米或更少,尤其优选6微米或更少的涂层坯片。
在涂层电容器所使用的坯片的情况下,在如此形成的坯片上通过筛网印刷等,通过使用具有以上提及的高介电常数的陶瓷粉末作为陶瓷粉末和印刷含有金属感应器用的导电糊剂,从而形成所需的电极图案(内电极图案)。如此形成的所得陶瓷坯片从浇注膜中剥离,和层压通常至少100片,在加热和压力下粘结,其后切割成所需的芯片形式,然后烘烤并水解,于是获得陶瓷电容器,其具有带芯片形式的单片结构且配有内电极。
在层压感应器元件的情况下,通过使用以上提及的磁性陶瓷粉末作为陶瓷粉末并以与陶瓷电容器相同的方式在陶瓷坯片上形成所需的线圈图案(内部感应器图案),随后进行与前述相同的工序,于是获得层压的感应器元件,其具有带芯片形式的单片结构且配有内电极感应器。
实施例
以下参考工作实施例,更详细地描述本发明,然而,这些工作实施例应当从不限制本发明。
(1)可固化性
用手指10次强力擦拭浇注膜的固化涂层表面,随后观察涂污(smear)和擦除情况。因此,基于以下提及的标准评价膜的可固化性。
A:根本没有观察到涂污或擦除。
B:观察到略微的涂污(实际上没有问题)
C:观察到一定程度的涂污和擦除(有时引起实际问题)
D:观察到非常涂污和较快第擦除(通常引起实际的问题)
E:观察到显著擦除和不足的固化。
(2)平坦度(因热所述导致的皱褶)
肉眼观察皱褶,若在浇注膜上存在皱褶的话,并将陶瓷淤浆施涂到固化涂层上,以便变为3微米的厚度,以检测是否可能均匀的涂层。因此,基于以下提及的标准评价膜的平坦度。
A:在表面上根本没有皱褶,能形成均匀厚度的淤浆涂层
B:证实存在表面皱褶,但能形成均匀厚度的淤浆涂层
C:证实存在表面皱褶,但能形成淤浆涂层,略微引起不均匀的淤浆厚度(有时引起实际问题)
D;证实存在显著的表面皱褶,但能形成淤浆涂层,引起显著不均匀的淤浆厚度(通常引起实际的问题)
E:由于表面皱褶导致不可能形成膜。
(3)固化层的粘合性
在用硅氧烷处理之后30天,用手指10次强力擦拭浇注膜的固化涂层表面,随后观察涂污和擦除情况。因此,基于与以上相同的标准评价膜的粘合性。
(4)坯片的可剥离性
(a)剥离力
通过添加80质量份甲苯和乙醇的混合液体(质量比1∶1)到100质量份钛酸钡(BaTiO3)粉末、7质量份聚乙烯缩丁醛和3质量份邻苯二甲酸二辛酯中,并采用球磨机混合以及分散该混合物,制备BaTiO3淤浆,从而制备BaTiO3淤浆。将所得淤浆藉助刮刀方法均匀施涂到浇注膜上,以便在干燥之后变为3微米的厚度,并干燥处理,以制备坯片。将粘性的粘合剂胶带(由Nitto Denko Corporation制造,商品名31B Tape)粘在坯片上,使之在23℃和50%RH下静置24小时,切割成20mm的宽度。通过使用拉伸测试机,以180°的角度和100m/min的速度从浇注膜一侧上剥离胶带,测量剥离所要求的力(剥离力)。
(b)坯片的可剥离性
以与前述条目(a)相同的方式制备坯片,并根据以下提及的标准,评价坯片从剥离膜中剥离的可剥离性。
A:优良
B:良好(实际没有问题)
C:优点差(有时引起实际的问题)
D:差(引起实际的问题)
E:明显差
(5)固化层的可剥离性
在23℃和50%RH的条件下,使实施例1和对比例4的浇注膜静置24小时,进行湿度调节,之后将粘性的粘合剂胶带(由Nitto DenkcCorporation制造,商品名31B Tape)粘在固化层表面上。进一步使膜在23℃和50%RH的条件下静置24小时,切割成50mm的宽度。通过使用拉伸测试机,以180°的角度和0.3m/min的速度在胶带一侧上剥离,测量(在研磨之前)剥离所要求的力(剥离力)。
随后,通过使用Gakushin测试机,研磨用于浇注膜的固化层表面,并以与研磨之前相同的方式测量剥离力(在研磨之后),其中在包括1kg的负载和50次往复研磨的条件下,通过使用耐用的摩擦测试机作为Gakushin测试机(由Daiei Kagaku Seiki Seisakusho制造,商品名RT-200),和使用由厚度为80微米的非取向的聚丙烯制造的研磨片进行测量。
(6)抗静电性能
使带电膜在23℃和50%RH的条件下静置24小时,之后通过使用测量装置(由Advantest Corporation制造,商品名R12704Resistivity Chamber和由Riken Kogyo Co.,Ltd.制造,商品名Digital Electrometer TR 8652),测量其表面电阻。随着所测量值下降,抗静电性能增加。
实施例1
通过用异丙醇稀释四烷氧基硅烷的部分水解产物(商品名ColcoatN-103X)作为金属醇盐的部分水解产物,制备固体浓度为1.5%质量的涂料溶液A。通过使用迈耶尔绕线棒,将拟形成底涂层的涂料溶液A均匀施涂到38微米厚的双轴取向的聚对苯二甲酸乙二酯(下文简称为PET)膜上,以便使固体涂料量为0.1g/m2。在100℃下加热并干燥所得涂层1分钟,制备干燥之后厚度为0.1微米的底涂层。
随后,向100质量份加成反应类型的硅氧烷树脂基剥离剂(由DowCorning Toray Silicone Co,,Ltd.制造,商品名LTC-760A)(它基本上由具有己烯基作为官能团的聚二甲基硅氧烷组成的主要成分和交联剂(聚甲基氢化硅氧烷)组成)中添加基于100质量份前述主要成分。2质量份铂基催化剂(由Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.制造,商品名SRX-212),和基于100质量份前述主要成分。1质量份苯乙酮作为光敏剂。用主要由甲苯组成的有机溶剂稀释所得混合物,制备涂料溶液B,所述涂料溶液B拟用于形成具有1%固体浓度的固化层。
通过使用迈耶尔绕线棒,将所得涂料溶液B均匀施涂在以上提及的底涂层上,以便在干燥之后涂层厚度为0.1微米(固体涂料量为0.1g/m2)。随后,用热空气循环类型的干燥器在50℃下热处理涂布的底涂层20秒,之后通过使用配有一个240W/cm Fusion H灯泡的传送带类型的紫外辐照机,在40m/min的传送带速度下立即用紫外线辐照,以固化该硅氧烷树脂组合物,从而制备浇注膜。表1给出了浇注膜的各种性能。
实施例2
重复实施例1的工序,制备浇注膜,所不同的是在涂料溶液B的热处理中,将热空气循环类型干燥器的温度变为90℃。表1给出了浇注膜的各种性能。
实施例3
向100质量份加成反应类型的硅氧烷树脂基剥离剂(由DowCorning Toray Silicone Co,,Ltd.制造,商品名SRX-211)(它基本上由具有乙烯基作为官能团的聚二甲基硅氧烷组成的主要成分和交联剂(聚甲基氢化硅氧烷)组成)中添加基于100质量份前述主要成分2质量份铂基催化剂(由Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.制造,商品名SRX-212),和基于100质量份前述主要成分1质量份苯乙酮作为光敏剂。用主要由甲苯组成的有机溶剂稀释所得混合物,制备涂料溶液C,所述涂料溶液C拟用于形成具有1%质量固体浓度的固化层。以与实施例1相同的方式,制备浇注膜。表1给出了浇注膜的各种性能。
对比例1
通过添加1质量份固化剂(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造,商品名CAT-PL-50T)到100质量份可热固化的硅氧烷(由Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制造,商品名KS-847H)中,并用甲苯稀释该混合物,从而制备具有1%质量固体浓度的涂料溶液D。通过使用迈耶尔绕线棒,将所得涂料溶液D均匀施涂在PET膜上,以便在干燥之后涂层厚度为0.1微米(固体涂料量为0.1g/m2)。随后,用热空气循环类型的干燥器在140℃的干燥温度下干燥涂布膜1分钟,制备浇注膜。表1给出了浇注膜的各种性能。
对比例2
重复对比例1的工序,制备浇注膜,所不同的是在涂料溶液D的热处理中,将热空气循环类型干燥器的温度变为90℃。表1给出了浇注膜的各种性能。
对比例3
以与实施例1相同的工序,通过使用迈耶尔绕线棒,在38微米厚的PET膜上均匀施涂涂料溶液A,以便在干燥之后涂层厚度为0.1微米。随后,在100℃下干燥所得涂层1分钟,形成底涂层。通过与对比例1所述相同的方法,将在对比例1中制备的涂料溶液D施涂在以上制备的底涂层上,并干燥制备浇注膜。表1给出了浇注膜的各种性能。
对比例4
以与实施例1相同的工序,通过使用迈耶尔绕线棒,在38微米厚的PET膜上均匀施涂涂料溶液A,以便在干燥之后涂层厚度为0.1微米。随后,在100℃下干燥所得涂层1分钟,形成底涂层。然后,重复对比例1的工序,通过将在对比例1中制备的涂料溶液D施涂在所得底涂层上,并干燥该涂层,从而获自浇注膜,所不同的是干燥温度变为90℃。表1给出了浇注膜的各种性能。
表1
           实施例                      对比例
  1   2   3   1   2   3   4
  可固化性   A   A   A   A   C   A   B
  平坦度(因热收缩导致的皱褶)   A   A   A   E   A   D   A
  粘合性   A   A   A   B   D   A   B
  坯片的可剥离性   剥离力(mN/20mm)   5.39   5.39   9.41   -**   16.66   -**   13.02
  可剥离性   A   A   B   -**   E   -**   D
  固化层的可剥离性   剥离力(mN/50mm)   研磨之前   56   -   -   -   -   -   58
  研磨之后   62   -   -   -   -   -   420
  抗静电性能   表面电阻(Ω/□)   109   109   109   1015   1015   109   109
**由于出现因热收缩导致的皱褶,因此不可能均匀施涂陶瓷淤浆并形成膜。
工业实用性
可容易地生产本发明的浇注膜,其用于生产在陶瓷电容器、层压感应器元件等中使用的陶瓷坯片,具有对基底膜有利的粘合性,陶瓷淤浆涂布性能和从陶瓷坯片中剥离的可剥离性优良,且拥有任何一个现有技术从未达到过的高的平坦度。

Claims (6)

1.一种生产陶瓷坯片用的浇注膜,所述膜包括基底膜,底涂层和固化层,其中所述底涂层由来自金属醇盐和/或金属醇盐的部分水解产物的缩合聚合物组成,和所述固化层通过在40-120℃下热处理以固体含量为单位表达的涂布量为0.01-0.3g/m2的含有光敏剂的加成反应类型的硅氧烷树脂组合物,之后紫外辐照它,以固化该组合物而获得。
2.权利要求1的生产陶瓷坯片用的浇注膜,其中所述金属醇盐是四烷氧基硅烷。
3.权利要求1或2的生产陶瓷坯片用的浇注膜,其中所述加成反应类型的硅氧烷树脂组合物含有具有至少一个官能团的聚二甲基硅氧烷。
4.权利要求3的生产陶瓷坯片用的浇注膜,其中所述官能团是己烯基和/或乙烯基。
5.权利要求1-4任何一项的生产陶瓷坯片用的浇注膜,其中基底膜由聚对苯二甲酸乙二酯制成。
6.生产陶瓷坯片用的浇注膜的生产方法,该方法包括下述步骤:在基底膜上通过施涂其涂层,形成由来自金属醇盐和/或金属醇盐的部分水解产物的缩合聚合物组成的底涂层;施放以固体含量为单位表达的涂布量为0.01-0.3g/m2的含有光敏剂的加成反应类型的硅氧烷树脂组合物;在40-120℃下热处理该组合物;和随后紫外辐照它,以固化该组合物。
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