JP2713236B2 - セラミックシート製造用の支持フィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックシートを製
造する際に支持フィルムとして使用する２軸延伸ポリプ
ロピレン系フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミック積層板等の素材になるセラミ
ックシートは、支持フィルム上に、高誘電率の無機化合
物と有機バインダーとを含有する水系あるは有機溶剤系
のスラリーを塗布、乾燥することによってグリーンシー
ト層を形成した後、支持フィルムからグリーンシート層
を分離して得られたグリーンシートを所定のサイズに打
ち抜き、これを燒結することによって製造している。

【０００３】また、積層セラミックコンデンサは、上記
のセラミックシートの製造工程中の支持フィルムを分離
する前のグリーンシート層面に導電性回路を印刷する
か、あるいは支持フィルムから分離した後のグリーンシ
ート面に導電性回路を印刷することによって製造してい
る。

【０００４】すなわち、積層セラミックコンデンサは、
支持フィルム上に、高誘電率の無機化合物と有機バイン
ダーとを含有する水系あるは有機溶剤系のスラリーを塗
布、乾燥することによってグリーンシート層を形成した
後、このグリーンシート層面に導電性回路を印刷し、次
いで、導電性回路を設けたグリーンシート層を支持フィ
ルムから分離させて得たグリーンシートを断裁し、これ
を所定枚数重ね合わせて熱圧によって積層した後、更に
所定のサイズにカットしたチップを燒結する方法、ある
いは支持フィルムからグリーンシート層を分離して得た
グリーンシートに導電性回路を印刷し、次いで断裁した
後、これを所定枚数重ね合わせて熱圧によって積層し、
更に所定のサイズにカットしたチップを燒結することに
よって製造している。

【０００５】この積層セラミックコンデンサは、コンデ
ンサとしての静電容量を大きく取る必要から、誘電体層
であるセラミックシートの厚さを小さくすることが望ま
れており、このためにグリーンシート層自体の厚さを小
さくしなければならなく、その上グリーンシート層は無
機化合物の含有量が高いために脆弱である等の理由によ
り、グリーンシート層への内部電極等の導電性回路の印
刷工程、それに続く乾燥工程、及びその後の加工工程で
の加熱や張力で寸法変化を起こし易く、印刷パターンの
精度の良いものが得られない。

【０００６】したがって多くの場合には、支持フィルム
を分離する前のグリーンシート層面に導電性回路を印刷
する方法を採ることによって、導電性回路の印刷工程で
のグリーンシート層の寸法変化を抑えるようにようにし
ている。

【０００７】ところで、上記のセラミックシートの製造
の際の支持フィルムには、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、弗素系
樹脂等のフィルム等が利用されており、特に２軸延伸ポ
リプロピレン系フィルムが、安価である、使用後の廃棄
処理が容易である、適度の耐熱性を有している等の理由
により、多用されている。

【０００８】しかしながら、従来の２軸延伸ポリプロピ
レン系フィルムからなる支持フィルムを使用して得た積
層セラミックコンデンサは、支持フィルムから分離させ
る前のグリーンシート層面に導電性回路を印刷するもの
であっても、支持フィルム自体の寸法安定性が不十分な
ために、グリーンシート層への内部電極等の導電性回路
の印刷工程、それに続く乾燥工程、及びその後の加工工
程での加熱や張力で寸法変化を起こし易く、積層セラミ
ックコンデンサにした場合に、上，下の導電性回路の印
刷パターンのずれが大きくなり、精度の高いものが得ら
れていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、安価である、使用後の廃棄処理が容易である、適
度の耐熱性を有している等の特徴を有する２軸延伸ポリ
プロピレン系フィルムからなる支持フィルムであって、
しかもグリーンシート層面に対して精度の高い導電性回
路等の印刷パターンを形成することのできるセラミック
シート製造用の支持フィルムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的は以下の構成
による本発明のセラミックシート製造用の支持フィルム
によって達成される。すなわち本発明は、４０ｇ／４ｍ
ｍ幅の荷重下で、２５℃から７０℃に５℃／分の割合で
昇温させたときの流れ方向の加熱寸法変化率が０〜１％
の２軸延伸ポリプロピレン系フィルムによるセラミック
シート製造用の支持フィルムからなる。

【００１１】さらに上記の本発明のセラミックシート製
造用の支持フィルムは、４０ｇ／４ｍｍ幅の荷重下で、
２５℃から７０℃に５℃／分の割合で昇温させたときの
流れ方向の加熱寸法変化率が０〜０．７％であることが
好ましい。

【００１２】上記の構成による本発明の２軸延伸ポリプ
ロピレン系フィルムの加熱寸法変化率は、熱機械分析装
置（ＴＭＡ）（島津製作所製：ＴＭＡ−５０システム）
に、流れ方向の長さ１４ｍｍ、幅４ｍｍに切り出した試
料を、測定長が１０ｍｍになるようにセットし、４０ｇ
の荷重を掛け、昇温開始温度２５℃から５℃／分の割合
で昇温して７０℃に到達したときの寸法変化率であり、
寸法変化率の数値がプラスであることは試料が伸びてい
ることを示す。

【００１３】上記の本発明の２軸延伸ポリプロピレン系
フィルムからなるセラミックシート製造用の支持フィル
ムの物性を規定する加熱寸法変化率は、ＴＭＡで測定さ
れる荷重下での寸法の変化を示すものであって、フィル
ムの強度、結晶化度、分子配向等の総合に寄与するもの
で、熱的な歪量を評価するために無荷重下での寸法変化
を測定する熱収縮率とは、直接の関係はない。

【００１４】２軸延伸ポリプロピレン系フィルムの流れ
方向の加熱寸法変化率が１％を超えると、支持フィルム
上のグリーンシート層面に形成する内部電極等の印刷層
の寸法変化、及び寸法変化のバラツキが大きくなり、精
度の高い印刷パターンが得られなくなる。

【００１５】本発明の２軸延伸ポリプロピレン系フィル
ムは、ポリプロピレンフィルム、あるいはポリプロピレ
ンを主成分とするフィルムであり、プロピレンのホモポ
リマーや、プロピレンと例えばエチレン等とのコポリマ
ーによるポリプロピレンフィルム、またはポリプロピレ
ンと例えばポリエチレン等の他のポリα・オレフィンと
の混合物によるポリプロピレン系フィルム、ポリプロピ
レンの基材層に他の表面層を積層した複合フィルム、特
にグリーンシート層を形成するときのスラリーの塗布適
性やグリーンシート層の剥離適性が良好であるとして説
明されている「特公平３−７１９７５号公報」に記載さ
れているような構成のポリプロピレン系フィルム等であ
る。

【００１６】２軸延伸ポリプロピレン系フィルムの２軸
延伸は一般的なテンター法やバブル法で行なうことがで
き、厚さ３０〜７０μｍ程度のフィルムにするのがよ
い。

【００１７】４０ｇ／４ｍｍ幅の荷重下で、２５℃から
７０℃に５℃／分の割合で昇温させたときの流れ方向の
加熱寸法変化率が０〜１％の２軸延伸ポリプロピレン系
フィルムを得る手段としては、下記に詳記したり、ある
いは実施例に示すように、２軸延伸工程のテンターによ
る横方向の延伸処理の後に、横方向の熱緩和処理を延伸
温度よりも低い温度で行なう方法、２軸延伸工程の後
に、延伸温度よりも低い温度の加熱ロールによる流れ方
向の熱緩和処理を、張力のコントロールによって行なう
方法、これらの処理に続いて、さらに張力を掛けた状態
で８０〜１２０℃の温度のロールに接触させる方法、あ
るいはアイソタクティシティーが９８％以上のプロピレ
ンホモポリマーを利用する方法等があるが、これらの方
法に限定されるものではない。

【００１８】すなわち、４０ｇ／４ｍｍ幅の荷重下で、
２５℃から７０℃に５℃／分の割合で昇温させたときの
流れ方向の加熱寸法変化率が０〜１％の２軸延伸ポリプ
ロピレン系フィルムを得る具体的な方法は、例えば、メ
ルトフローレート０．５〜１０ｇ／１０分のプロピレン
ホモポリマーを押出し機で溶融し、Ｔダイを通して板状
に押出し、３０〜９０℃の冷却ロールで冷却、固化して
原反を得た後、１２０〜１４５℃の加熱温度でロールの
周速差を利用して縦方向（流れ方向）に３〜６倍に延伸
し、次いでテンターにより１５０〜１８０℃の加熱温度
で、横方向に８〜１３倍に延伸し、そのまま１５０〜１
７０℃の加熱温度で幅方向に５〜１５％緩和させながら
熱処理を行なう方法によって得られる。更に、この調整
の後に、張力を掛けた状態で８０〜１２０℃の温度のロ
ールに接触させてもよい。なお、この方法による場合
は、アイソタクチシティーがｎ−ヘプタン不溶分で９６
％前後の通常のポリプロピレン系樹脂による原反によっ
て得られる。

【００１９】又、アイソタクティシティーが９８％以上
のプロピレンホモポリマーによる２軸延伸ポリプロピレ
ン系フィルムにすることにより、配向及び結晶化度の高
い、すなわち加熱寸法変化率の小さい２軸延伸ポリプロ
ピレン系フィルムになる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明のセラミックシート製造用の支
持フィルムの具体的な構成を、実施例に基づいて説明す
る。

【００２１】実験例 メルトフローレート２．０ｇ／１０分のプロピレンホモ
ポリマーからなる基材層と、該基材層と同じプロピレン
ホモポリマー１００重量部と高密度ポリエチレン１５重
量部とポリメチルペンテン（ＴＰＸ）５重量部との混合
樹脂からなる表面層とを、共押出し法によってＴダイか
ら押出し、４０℃の冷却ロールで冷却、固化して２層構
成の原反を得た。

【００２２】次いでこの原反を、縦方向（流れ方向）に
４．６倍、横方向に９倍に延伸し、５μｍの表面層と４
５μｍの基材層とによる総厚５０μｍの２軸延伸ポリプ
ロピレン系フィルムを得た。

【００２３】しかる後に、この２軸延伸ポリプロピレン
系フィルムを、２本の加熱ロールと１本の冷却ロールか
らなる熱処理工程に付した。この熱処理工程での加熱ロ
ールの温度及び熱処理速度を変えることによって、加熱
寸法変化率の相違する７種類のフィルム（Ａ）〜（Ｇ）
を得た。なお加熱寸法変化率は、熱機械分析装置（ＴＭ
Ａ）（島津製作所製：ＴＭＡ−５０システム）により、
４０ｇ／４ｍｍ幅の荷重下で、２５℃から７０℃に５℃
／分の割合で昇温させたときの流れ方向の寸法変化率で
ある。

【００２４】この７種類の２軸延伸ポリプロピレン系フ
ィルム（Ａ）〜（Ｇ）のそれぞれを支持フィルムとし、
該支持フィルムの表面層側の片面に、チタン酸バリウム
を主成分とする高誘電率誘電体粉末と有機バインダーと
を含有する水系のスラリーを塗布、乾燥し、厚さ３０μ
ｍのグリーンシート層を形成した後、更にこのグリーン
シート層面に、導電性塗料による内部電極回路をパター
ンピッチ１５０ｍｍで印刷し、乾燥した。

【００２５】このグリーンシート層面の内部電極回路の
パターンのピッチを顕微鏡で読み取り、内部電極回路の
パターンの所定ピッチ（１５０ｍｍ）からのズレ（伸
び）を連続した１００枚について測定し、その平均値と
バラツキを算出した。これらの結果をフィルム（Ａ）〜
（Ｇ）の加熱寸法変化率と共に［表１］に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】積層セラミックコンデンサの内部電極回路
のパターンのピッチの精度としては、グリーンシート層
面に形成した電極回路のパターンの連続した１００枚に
ついてのズレ（伸び）の平均値が４００μｍ以下であ
り、そのバラツキが６０μｍ以下であることが一応の目
安として求められており、上記の実験結果より、かかる
条件を満足するピッチ精度は、流れ方向の加熱寸法変化
率が１％以下の２軸延伸ポリプロピレン系フィルムから
なる支持フィルムを利用することによって得られること
が確認できる。

【００２８】実施例１ メルトフローレート２．０ｇ／１０分、アイソタクチシ
ティーがｎ−ヘプタン不溶分で９８．４％のプロピレン
ホモポリマーをＴダイから押出し、４０℃の冷却ロール
で冷却、固化して原反を得た。

【００２９】次いでこの原反を、縦方向（流れ方向）に
４．６倍、横方向に９倍に延伸して厚さ４０μｍの２軸
延伸ポリプロピレン系フィルムを得た。この２軸延伸ポ
リプロピレン系フィルムの加熱寸法変化率は０．８１％
である。

【００３０】更にこの２軸延伸ポリプロピレン系フィル
ムからなる支持フィルムの片面に、実験例と同様にして
厚さ３０μｍのグリーンシート層を形成し、続いてこの
グリーンシート層面に、導電性塗料による内部電極回路
を、パターンピッチ１５０ｍｍで印刷し、乾燥した。

【００３１】このグリーンシート層面の内部電極回路の
パターンのピッチを顕微鏡で読み取り、内部電極回路の
パターンの所定ピッチ（１５０ｍｍ）からのズレ（伸
び）を連続した１００枚について測定した結果、その平
均値が３０５μｍ、バラツキが３７μｍであり、積層セ
ラミックコンデンサ用の内部電極回路のパターンのピッ
チ精度として、十分に満足されるものであった。

【００３２】実施例２ メルトフローレート２．０ｇ／１０分、アイソタクチシ
ティーがｎ−ヘプタン不溶分で９８．４％のプロピレン
ホモポリマーからなる基材層と、該基材層と同じプロピ
レンホモポリマー１００重量部と高密度ポリエチレン１
５重量部とポリメチルペンテン（ＴＰＸ）５重量部との
混合樹脂からなる表面層とを、共押出し法によってＴダ
イから押出し、４０℃の冷却ロールで冷却、固化して２
層構成の原反を得た。

【００３３】次いでこの原反を、縦方向（流れ方向）に
４．６倍、横方向に９倍に延伸し、４μｍの表面層と３
６μｍの基材層とによる総厚４０μｍの２軸延伸ポリプ
ロピレン系フィルムを得た。この２軸延伸ポリプロピレ
ン系フィルムの加熱寸法変化率は０．８１％である。

【００３４】更にこの２軸延伸ポリプロピレン系フィル
ムからなる支持フィルムの表面層側の片面に、実験例と
同様にして厚さ３０μｍのグリーンシート層を形成し、
続いてこのグリーンシート層面に、導電性塗料による内
部電極回路を、パターンピッチ１５０ｍｍで印刷し、乾
燥した。

【００３５】このグリーンシート層面の内部電極回路の
パターンのピッチを顕微鏡で読み取り、内部電極回路の
パターンの所定ピッチ（１５０ｍｍ）からのズレ（伸
び）を連続した１００枚について測定した結果、その平
均値が３０５μｍ、バラツキが３７μｍであり、積層セ
ラミックコンデンサ用の内部電極回路のパターンのピッ
チ精度として、十分に満足されるものであった。

【００３６】比較例１ 実施例２に使用したプロピレンホモポリマーの代わり
に、メルトフローレート２．０ｇ／１０分、アイソタク
チシティーがｎ−ヘプタン不溶分で９５．８％のプロピ
レンホモポリマーを用い、それ以外は全て実施例２と同
様に処方し、４μｍの表面層と３６μｍの基材層とによ
る総厚４０μｍの２軸延伸ポリプロピレン系フィルムを
得た。この２軸延伸ポリプロピレン系フィルムの加熱寸
法変化率は１．２８％である。

【００３７】更にこの２軸延伸ポリプロピレン系フィル
ムからなる支持フィルムの表面層側の片面に、実験例と
同様にして厚さ３０μｍのグリーンシート層を形成し、
続いてこのグリーンシート層面に、導電性塗料による内
部電極回路をパターンピッチ１５０ｍｍで印刷し、乾燥
した。

【００３８】このグリーンシート層面の内部電極回路の
パターンのピッチを顕微鏡で読み取り、内部電極回路の
パターンの所定ピッチ（１５０ｍｍ）からのズレ（伸
び）を連続した１００枚について測定した結果、その平
均値が６５５μｍ、バラツキが７５μｍであり、積層セ
ラミックコンデンサ用の内部電極回路のパターンのピッ
チ精度としては不十分なものであった。

【００３９】

【発明の効果】本発明のセラミックシート製造用の支持
フィルムは、４０ｇ／４ｍｍ幅の荷重下で、２５℃から
７０℃に５℃／分の割合で昇温させたときの流れ方向の
加熱寸法変化率が０〜１％の２軸延伸ポリプロピレン系
フィルムからなるものであり、該支持フィルムに対し
て、高誘電率の無機化合物と有機バインダーとを含有す
るスラリーを塗布、乾燥することによってグリーンシー
ト層を形成した後に、このグリーンシート層に内部電極
の印刷等の所定の加工を行なうことにより、グリーンシ
ート層に生ずる寸法変化を抑えた状態でグリーンシート
層面への加工が行なえる。

【００４０】このため、本発明のセラミックシート製造
用の支持フィルムによれば、安価である、使用後の廃棄
処理が容易である、適度の耐熱性を有している等の２軸
延伸ポリプロピレン系フィルム本来の特徴に加えて、グ
リーンシート層面に対して精度の高い加工を行なうこと
ができるようになり、例えば積層セラミックコンデンサ
を得る場合には、内部電極回路のパターンのピッチの精
度の高い、つまりコンデンサ精度の高い積層セラミック
コンデンサを製造することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−196111（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−96506（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−206620（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４０ｇ／４ｍｍ幅の荷重下で、２５℃
   から７０℃に５℃／分の割合で昇温させたときの流れ方
   向の加熱寸法変化率が０〜１％の２軸延伸ポリプロピレ
   ン系フィルムからなることを特徴とするセラミックシー
   ト製造用の支持フィルム。