JPWO2018163923A1 - グリーンシート形成用剥離フィルム - Google Patents

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Abstract

本発明のグリーンシート形成用剥離フィルムは、グリーンシートの形成に用いられるグリーンシート形成用剥離フィルム(1)であって、基材(11)と、前記基材(11)の片面に設けられた剥離剤層(12)とを備え、前記剥離剤層は、(A)エネルギー線硬化性化合物と、(B)疎水化シリカゾルと、(C)剥離付与成分と、を含有する剥離剤形成用材料の硬化物からなることを特徴とするものである。

Description

本発明は、グリーンシート形成用剥離フィルムに関する。
剥離フィルムは、一般に基材と剥離剤層とから構成される。グリーンシートは、このような剥離フィルム上に、セラミックス粒子とバインダー樹脂とを有機溶剤に分散させ、溶解させたセラミックスラリーを塗工して乾燥することで製造される。また、製造されたグリーンシートは、剥離フィルムから剥離して、セラミックコンデンサの製造に用いられる。
また、剥離フィルムを用いてグリーンシートを製造する場合、剥離フィルムの表面の凹凸がグリーンシートに転写されることで、グリーンシートの表面にピンホールが生じるなどの問題があった。そこで、剥離フィルムには、表面の凹凸が少ないという平滑性が求められている。一方で、近年のセラミックコンデンサの小型化、高密度化に伴って、グリーンシートの更なる薄膜化が求められている。そして、グリーンシートの更なる薄膜化により、剥離フィルムには、平滑性の更なる向上が求められている。
しかしながら、剥離フィルムの平滑性を向上させるほど、ブロッキングが発生しやすくなるという問題があった。すなわち、剥離フィルムは、一般に、ロール状に巻かれた状態で保管し、輸送され、グリーンシートを形成する際には、ロール状の状態から繰り出して使用される。そのため、この巻き取った剥離フィルムを繰り出す際には、離形フィルムの表面の剥離剤層と、剥離フィルムの裏面の基材とのブロッキング(貼り付き)が発生しやすくなるという問題があった。このように、平滑性が優れた剥離フィルムにおいては、ブロッキングを防止する性能(アンチブロッキング性)が求められている。
剥離フィルムのアンチブロッキング性を向上させる技術として、例えば、特許文献1には、ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、不活性微粒子を含有する離形層を設けた離形フィルムが記載されている。この離形フィルムにおいて、離形層表面の十点平均粗さ(Rz)は20〜500nmである。
特開2004−255704号公報
しかしながら、特許文献1に記載の剥離フィルムでは、平滑性と、アンチブロッキング性とを両立できる剥離フィルムは得られなかった。
そこで、本発明の目的は、平滑性に優れ、かつ十分なアンチブロッキング性を有するグリーンシート形成用剥離フィルムを提供することである。
本発明の一態様に係るグリーンシート形成用剥離フィルムは、グリーンシートの形成に用いられるグリーンシート形成用剥離フィルムであって、基材と、前記基材の片面に設けられた剥離剤層とを備え、前記剥離剤層は、(A)エネルギー線硬化性化合物と、(B)疎水化シリカゾルと、(C)剥離付与成分と、を含有する剥離剤形成用材料の硬化物からなることを特徴とするものである。
本発明の一態様に係るグリーンシート形成用剥離フィルムにおいては、前記(B)疎水化シリカゾルの平均粒子径が、10nm以上100nm以下であることが好ましい。
本発明の一態様に係るグリーンシート形成用剥離フィルムにおいては、前記(B)疎水化シリカゾルの塗膜を形成した場合、前記塗膜に対する水の接触角が100°以上であることが好ましい。
本発明の一態様に係るグリーンシート形成用剥離フィルムにおいては、前記剥離剤層の平均厚さが、0.2μm以上2μm以下であることが好ましい。
本発明の一態様に係るグリーンシート形成用剥離フィルムにおいては、前記剥離剤層の外表面の算術平均粗さRaが8nm以下であり、かつ、前記剥離剤層の外表面の最大突起高さRpが50nm以下であることが好ましい。
本発明によれば、平滑性に優れ、かつ十分なアンチブロッキング性を有するグリーンシート形成用剥離フィルムを提供できる。
本発明の実施形態に係るグリーンシート形成用剥離フィルムを示す概略断面図である。 本発明の実施形態に係るグリーンシート形成用剥離フィルムにおいて、疎水化シリカゾルの偏析状態を概念的に説明するための模式図である。
以下、本発明について実施形態を例に挙げて説明する。本発明は実施形態の内容に限定されるものではない。
本実施形態に係るグリーンシート形成用剥離フィルム1(以下「剥離フィルム1」)は、図1に示すように、基材11と、基材11の第1の面11Aに設けられた剥離剤層12とを備える。
(基材)
本実施形態に係る基材11は、第1の面11Aと第2の面11Bとを有する。
基材11を構成する材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエステル樹脂(ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリエチレンナフタレート樹脂など)、ポリオレフィン樹脂(ポリプロピレン樹脂およびポリメチルペンテン樹脂など)、およびポリカーボネートなどのプラスチックからなるフィルムなどが挙げられる。基材11は、単層フィルムであってもよく、同種または異種の2層以上の多層フィルムであってもよい。これらの中でも、加工時または使用時などにおいて、埃などが発生しにくいという観点から、ポリエステルフィルムが好ましく、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムがより好ましい。ポリエステルフィルムを用いて製造した剥離フィルム1を使用して、グリーンシートを製造する場合には、埃などによるセラミックスラリーの塗工不良などを効果的に防止できる。
基材11には、前記のような材料に加え、フィラーなどを含有させてもよい。フィラーとしては、シリカ、酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、および酸化アルミニウムなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。このようなフィラーを含むことにより、基材11の機械的強度を付与すると共に、表裏面の滑り性が向上し、ブロッキングを抑制できる。
基材11の第1の面11Aおよび第2の面11Bの表面粗さ(算術平均粗さRaおよびRa、並びに、最大突起高さRpおよびRp)は、両方の面が汎用グレードの粗さ範囲であってもよいし、両方の面が高平滑グレードの粗さ範囲であってもよい。さらに、第1の面11Aおよび第2の面11Bのうち一方の面が高平滑グレードの粗さ範囲で、もう一方の面が汎用グレードの粗さ範囲であってもよい。剥離剤層12を塗布していない基材11の第2の面11Bが高平滑グレードの粗さ範囲であると、通常は剥離フィルム10の巻取りがブロッキングを生じてしまうが、本実施形態の剥離フィルム1ではブロッキングを生じにくい。
高平滑グレードの場合、基材11の第1の面11Aの算術平均粗さRa(Ra)は、1nm以上40nm以下であることが好ましく、2nm以上20nm以下であることがより好ましい。これにより、後述するように、基材11の第1の面11A上には、第1の面11Aの凹凸を埋めて平滑化された剥離剤層12が形成される。そのため、算術平均粗さRaが前記範囲内であれば、剥離剤層の外表面12Aの平滑化作用が特に顕著となる。
高平滑グレードの場合、基材11の第1の面11Aの最大突起高さRp(Rp)は、10nm以上500nm以下であることが好ましく、15nm以上350nm以下であることがより好ましい。これにより、後述するように、基材11の第1の面11A上には、第1の面11Aの凹凸を埋めて平滑化された剥離剤層12が形成される。そのため、最大突起高さRpが前記範囲内であれば、剥離剤層の外表面12Aの平滑化作用が特に顕著となる。
高平滑グレードの場合、基材11の第2の面11Bの算術平均粗さRa(Ra)は、1nm以上40nm以下であることが好ましく、2nm以上20nm以下であることがより好ましい。また、高平滑グレードの場合、基材11の第2の面11Bの最大突起高さRp(Rp)は、10nm以上500nm以下であることが好ましく、15nm以上350nm以下であることがより好ましく、20nm以上300nm以下であることが特に好ましい。
このように高平滑グレードの基材を使用することにより、剥離フィルム1とこれに製膜されたセラミックグリーンシートが巻き取られても、塗布表面に接触する剥離フィルム1の裏面側(第2の面11B側)が平滑であるため、セラミックグリーンシートが押圧されて受けるダメージが無くなり、セラミックコンデンサの品質が向上する。
なお、汎用グレードの場合、基材11の第1の面11Aの算術平均粗さRa(Ra)は、通常、5nm以上80nm以下であり、基材11の第1の面11Aの最大突起高さRp(Rp)は、通常、100nm以上700nm以下である。また、汎用グレードの場合、基材11の第2の面11Bの算術平均粗さRa(Ra)は、通常、5nm以上80nm以下であり、基材11の第2の面11Bの最大突起高さRp(Rp)は、通常、100以上700nm以下である。
なお、本明細書では、基材11の第1の面11Aおよび第2の面11Bの算術平均粗さRaおよび最大突起高さRpは、JIS B0601−1994に準拠して、ミツトヨ社製の表面粗さ測定機SV3000S4(触針式)により測定して求められる値である。そして、本明細書では、特に断りのない限り、「算術平均粗さおよび最大突起高さ」とは、前記のようにして測定して得られる値のことを指す。
基材11の平均膜厚は、特に限定されないが、10μm以上300μm以下であることが好ましく、15μm以上200μm以下であることがより好ましい。これにより、剥離フィルム1の柔軟性を適度なものとしつつ、引裂きまたは破断などに対する耐性を特に優れたものとすることができる。
(剥離剤層)
本実施形態に係る剥離剤層12は、基材11の第1の面11A上に設けられている。剥離剤層12は、剥離剤形成用材料の硬化物からなる。そして、本実施形態では、(A)エネルギー線硬化性化合物を用いるので、剥離剤層12は、剥離剤層形成用材料に活性エネルギー線を照射して硬化することにより形成される。この剥離剤層12は、剥離フィルム1に平滑性、剥離性およびアンチブロッキング性を付与できる。
剥離剤層12の外表面12Aの算術平均粗さRa(Ra)は、15nm以下であることが好ましく、8nm以下であることがより好ましい。また、剥離剤層12の外表面の最大突起高さRp(Rp)は、50nm以下であることが好ましく、45nm以下であることがより好ましい。これにより、グリーンシートを剥離剤層12の外表面12A側に成形したときに、グリーンシートにピンホールまたは部分的な厚さのばらつきを発生させることをより確実に防止でき、グリーンシートの表面をより高平滑なものにすることができる。
本実施形態による剥離剤層12であれば、外表面12Aが上記のような高平滑であって、かつ、基材11の第2の面11Bも高平滑である場合であっても、ブロッキングを起こすことはない。
なお、後述する剥離剤層形成用材料は、基材11の第1の面11A上に塗布するに際し、適度な流動性を有している。したがって、かかる剥離剤層形成用材料を用いれば、基材11の第1の面11Aの凹凸を容易に埋め込むことができ、その埋め込んだ状態を保持することができる。その結果、剥離剤層12の基材11と反対の外表面12A側に、基材11の凹凸が影響するのを防ぐことができ、剥離剤層12の外表面12Aを平滑にすることができる。
剥離剤層12の平均厚さは、0.2μm以上2μm以下であることが好ましく、0.3μm以上1.5μm以下であることがより好ましい。剥離剤層12の平均厚さが前記下限以上であれば、剥離剤層12の外表面12Aの平滑性を向上でき、グリーンシートにピンホールまたは部分的な厚さのばらつきを発生させることをより確実に防止できる。一方、剥離剤層12の厚さが前記上限以下であれば、剥離剤層12の硬化収縮による剥離フィルム1のカールの発生を防止でき、また、剥離フィルム1を巻き取ることで接した基材11の第2の面11Bと剥離剤層12の外表面12Aとでブロッキングが発生することを抑制できる。
剥離剤層12の弾性率は、3.5GPa以上8.0GPa以下であることが好ましく、4.0GPa以上8.0GPa以下であることがより好ましい。剥離剤層12の平均弾性率が前記範囲内であれば、剥離剤層12の外表面12Aが十分に硬く、剥離フィルム同士が密着した場合に、表面に偏析する疎水化シリカが沈み込むのを抑制できる。そのため、疎水化シリカによるアンチブロッキング性の付与効果をより高めることができる。
なお、本明細書では、剥離剤層12の弾性率は、ナノインデンター(MTS社製、商品名「Nano Indenter SA4」)を用い、圧子の最大押込み深さ100nm、歪速度0.05sec−1、変位振幅2nm、振動周波数45Hzの条件にてナノインデンテーション試験を行い、上記剥離フィルムの被膜弾性率を測定した。そして、本明細書では、特に断りのない限り、「弾性率」とは、前記のようにして測定して得られる値のことを指す。
(剥離剤形成用材料)
ここで、本実施形態に係る剥離剤層12を形成するために用いる剥離剤層形成用材料について説明する。
本実施形態に係る剥離剤層形成用材料は、(A)エネルギー線硬化性化合物と、(B)疎水化シリカゾルと、(C)剥離付与成分とを含有するものである。
(エネルギー線硬化性化合物)
本実施形態に係る(A)エネルギー線硬化性化合物としては、特に制限はなく、従来公知のものの中から選択できる。(A)エネルギー線硬化性化合物としては、エネルギー線硬化性のモノマー、オリゴマーおよび樹脂、並びにこれらを含む組成物などが挙げられる。
具体例としては、多官能(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
多官能(メタ)アクリレートとしては、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、並びに、トリアリル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、剥離剤層12に適度な堅硬性を付与できることから、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートまたはジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートを用いることがより好ましい。
また、多官能(メタ)アクリレートとしては、官能基を含有する多官能(メタ)アクリレートであってもよい。使用される官能基としては水酸基が好ましく、(B)成分の疎水化シリカゾルの剥離剤層形成用材料中での分散性および形成された剥離剤層12における遍在性を最適化させることができる。水酸基含有アクリル系化合物の具体例としては、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、およびペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、剥離剤層12に適度な堅硬性を付与できることから、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートを用いることがより好ましい。また、多官能(メタ)アクリレートが官能基を有していれば架橋剤による架橋によって、剥離剤層12をエネルギー線と加熱の2系統の手段で硬化することができ、硬化の程度を所望のレベルとすることができる。
また、多官能(メタ)アクリレートが、EO(エチレンオキサイド)またはPO(プロピレンオキサイド)付加型の多官能(メタ)アクリレートを含むことも好ましい。
EO(エチレンオキサイド)またはPO(プロピレンオキサイド)付加型の多官能(メタ)アクリレートとは、EOまたはPO付加型の多価アルコールをアクリル酸でエステル化することによって得られる化合物である。具体的には、EOまたはPO変性グリセロールトリアクリレート、EOまたはPO変性トリメチロールプロパンアクリレート、EOまたはPO変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、並びに、EOまたはPO変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどが挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、剥離剤層12に適度な柔軟性を付与することで剥離剤層12のクラックまたは割れを防止できることから、EOまたはPO変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、EOまたはPO変性トリメチロールプロパンテトラアクリレートを用いても良い。
剥離剤層形成用材料における(A)エネルギー線硬化性化合物の固形分換算の含有量(溶剤を除いた全固形分中における含有割合)は、50質量%以上であることが好ましい。
(疎水化シリカゾル)
本実施形態に係る(B)疎水化シリカゾルの種類としては、アルコキシシラン化合物およびクロロシラン化合物などのシリカ微粒子のゾルが挙げられる。(B)疎水化シリカゾルにより、剥離剤層12にアンチブロッキング性を付与できる。
アルコキシシラン化合物としては、加水分解性のアルコキシル基を有するケイ素化合物であれば、特に限定されず、例えば一般式(1)で表される化合物が挙げられる。
Si(OR4−n ・・・(1)
前記一般式において、Rは、水素原子または非加水分解性基を示す。非加水分解性基としては、アルキル基、置換アルキル基(置換基:ハロゲン原子、エポキシ原子、(メタ)アクリロイルオキシ基など)、アルケニル基、アリール基、およびアラルキル基などが挙げられる。Rは、低級アルキル基(炭素数が1から10(好ましくは、炭素数が1から4)のアルキル基)を示す。nは、0から2の整数であり、RおよびORがそれぞれ複数である場合、複数のRは同一でも異なっていてもよく、また複数のORは、同一でも異なっていてもよい。
ここで、前記一般式(1)で表されるアルコキシシラン化合物としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、テトラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、トリメトキシシランヒドリド、トリエトキシシランヒドリド、トリプロポキシシランヒドリド、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ジビニルジメトキシシラン、およびジビニルジエトキシシランなどが挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
この場合、アルコキシシラン化合物として、nが0である化合物、或いは、nが1または2でRが水素原子である化合物を完全加水分解すれば無機シリカ系硬化物が得られるし、部分加水分解すれば、ポリオルガノシロキサン系硬化物または無機シリカ系とポリオルガノシロキサン系との混合系硬化物が得られる。
一方、nが1または2で、Rが非加水分解性基である化合物では、非加水分解性基を有するので、部分または完全加水分解により、ポリオルガノシロキサン系硬化物が得られる。
クロロシラン化合物としては、エチルジクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリクロロシラン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、およびメチルトリクロロシランなどが挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
シリカゾルは、シリカ微粒子が水または有機溶媒中で、ゾル状態で分散したものである。
かかる有機溶媒に特に制限はなく、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、n−プロピルセロソルブ、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジメチルアセトアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサン、ベンゼン、およびトルエンなどが挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、比較的沸点が高いという観点から、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルがより好ましい。
(B)疎水化シリカゾルは、シリカ粒子表面のシラノール基の一部又は全部が疎水性基を有する表面改質剤で処理されている疎水化シリカゾルであることを特徴とする。
ここで、表面改質剤としては、シリカ粒子表面上のシラノール基に対して、反応可能な官能基と、疎水基とを併せ持つシランカップリング剤が挙げられる。
(B)疎水化シリカゾルの市販品としては、例えば、CIKナノテック社製SIRPGM15WT%−E26などが挙げられる。
(B)疎水化シリカゾルの疎水化度は、シリカゾルを、PETフィルム上に塗工し、溶剤を除去してシリカゾル塗膜を作成し、かかる塗膜に対する水の接触角を測定して判断した。
より具体的には、(B)疎水化シリカゾルの塗膜を形成した場合に、この塗膜に対する水の接触角は、100°以上であることが好ましい。
すなわち、シリカゾルの塗膜に対する水の接触角が100°以上の値であれば、シリカゾルの表面が疎水性であると判断できる。
ここで、図2に(B)疎水化シリカゾルの偏析状態を概念的に説明するための模式図を示す。
本実施形態に係る剥離剤層形成用材料を用いて塗膜を形成した場合、図2に示すように、疎水化シリカゾルPは、剥離剤層12内で、剥離剤層12の外表面12Aに多く存在し、基材11の第1の面11A付近および剥離剤層12内に存在する割合は低いことが理解される。
したがって、少量の疎水化シリカゾルの添加で、剥離剤層12の表面に、適度な表面粗さを付与できる。そのため、剥離フィルム1同士が重なって時間が経過した場合であっても、基材11の第2の面11Bと、剥離剤層12とのブロッキングが生じることを防止することができる。
すなわち、比較的少量の添加で所定のアンチブロッキング性の効果を発揮可能であるため、平滑性に優れる剥離剤層を形成できることが理解される。
なお、(B)疎水化シリカゾルの塗膜を形成した場合に、この塗膜に対する水の接触角は、100°以上130°以下であることがより好ましい。
一方、シリカゾルの塗膜を形成した場合に、この塗膜に対する水の接触角が100°未満の値となり、シリカゾルの親水性が高くなると、シリカゾルは、剥離剤層12の外表面12Aに偏析することなく、剥離剤層12内全体に分散した状態で存在することが確認されている。
したがって、剥離剤層12にアンチブロッキング性を付与できないことが理解される。
なお、シリカゾルの塗膜を形成した場合に、この塗膜に対する水の接触角を測定する方法は、実施例1において、具体的に説明する。
(B)疎水化シリカゾルの平均粒子径は、10nm以上100nm以下であることが好ましい。平均粒子径が10nm以上であれば、剥離剤層12のアンチブロッキング性を更に向上できる。一方、平均粒子径が100nm以下であれば、剥離剤層12の外表面12Aの平滑性を確保できる。
したがって、(B)疎水化シリカゾルの平均粒子径は、10nm以上50nm以下であることがより好ましく、15nm以上40nm以下であることがさらに好ましい。
なお、(B)疎水化シリカゾルの平均粒子径は、レーザー回折錯乱式粒度分布測定装置を用いて求めた粒度分布における積算値50%での粒径(メジアン径D50)である。
(B)疎水化シリカゾルの含有量は、固形分換算で、前記(A)エネルギー線硬化性化合物100質量部に対して、0.4質量部以上100質量部以下であることが好ましく、0.4質量部以上30質量部以下であることがより好ましく、0.4質量部以上10質量部以下であることが更により好ましく、0.4質量部以上3質量部以下であることが特に好ましい。含有量が前記下限以上であれば、剥離剤層12に十分なアンチブロッキング性を付与できる。他方、含有量が前記上限以下であれば、剥離剤層12と基材11との密着性を確保できる。
(剥離付与成分)
本実施形態に係る(C)剥離付与成分としては、例えば、シリコーン化合物、フッ素化合物、及び長鎖アルキル変性化合物等が挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。特に、(C)剥離付与成分としては、シリコーン化合物が好ましく、直鎖状または分岐状の分子鎖を有するポリオルガノシロキサンが挙げられる。(C)剥離付与成分により、剥離剤層12の剥離性を付与できる。また、ポリオルガノシロキサンは、分子鎖の末端および側鎖の少なくともいずれかに、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、水酸基、チオール基、およびマレイミド基よりなる群から選択される少なくとも1種を有する反応性官能基を有することが好ましい。また、ポリオルガノシロキサンは、前記反応性官能基が、直接または2価の連結基を介して、前記分子鎖中のケイ素原子と結合したものであることがより好ましい。前記反応性官能基は、1分子中に少なくとも1個有していればよい。
また、2価の連結基としては、例えば、アルキレン基、アルキレンオキシ基、オキシ基、イミノ基、カルボニル基およびそれらを組み合わせた2価の連結基などが挙げられる。
2価の連結基の炭素数は、1から30であることが好ましく、1から10であることがより好ましい。
また、ポリオルガノシロキサンは、必要に応じて2種以上を組み合わせて使用することができる。
このような反応性官能基で置換された変性ポリオルガノシロキサンは、(A)エネルギー線硬化性化合物が活性エネルギー線の照射により硬化する際に架橋構造に組み込まれて固定される。これにより、剥離剤層12の外表面12A側に形成されるグリーンシートへ、剥離剤層12の成分であるポリオルガノシロキサンの移行転着を抑制することができる。
(C)剥離付与成分を構成する反応性官能基以外の有機基としては、脂肪族不飽和結合を有しない同一または異種の1価の炭化水素基などが挙げられる。
1価の炭化水素基としては、炭素数が1から12のものが好ましく、炭素数が1から10のものがより好ましい。
1価の炭化水素基としては、アルキル基(メチル基、エチル基およびプロピル基など)、およびアリール基(フェニル基、トリル基など)などが挙げられる。
また、1価の炭化水素基としては、1価の炭化水素基のうちの80モル%以上がメチル基であることが好ましい。これにより、剥離剤層12の剥離性を特に優れたものとすることができる。
(C)剥離付与成分の含有量は、固形分換算で、前記(A)エネルギー線硬化性化合物100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下であることが好ましく、0.02質量部以上15質量部以下であることがより好ましく、0.05質量部以上10質量部以下であることが特に好ましい。含有量が前記下限以上であれば、剥離剤層12の剥離性を向上できる。他方、含有量が前記上限以下であれば、剥離剤層12の表面にセラミックスラリーを塗布したときに、セラミックスラリーをはじくことを抑制できる。
(光重合開始剤)
剥離剤層形成用材料を硬化させるために、剥離剤層形成用材料は、(D)光重合開始剤を含んでいてもよい。(D)光重合開始剤を含有させることにより、剥離剤層形成用材料に対して活性エネルギー線を照射した際に、効率的に剥離剤層12を形成することができる。ここで、光重合開始剤とは、紫外線などの活性エネルギー線の照射により、ラジカル種を発生させる化合物をいう。
(D)光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパノン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−2−(ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、ベンゾフェノン、p−フェニルベンゾフェノン、4,4−ジエチルアミノベンゾフェノン、ジクロロベンゾフェノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−ターシャリーブチルアントラキノン、2−アミノアントラキノン、2−メチルチオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジメチルケタール、p−ジメチルアミン安息香酸エステル、およびオリゴ[2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパン]などが挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D)光重合開始剤を用いる場合、その含有量は、固形分換算で、前記(A)エネルギー線硬化性化合物100質量部に対して、0.5質量部以上20質量部以下であることが好ましく、0.2質量部以上20質量部以下であることがより好ましく、0.5質量部以上15質量部以下であることが特に好ましい。含有量が前記範囲内であれば、剥離剤層12の厚さが、酸素阻害により硬化性が得られ難い範囲の厚さであっても、特に優れた硬化性を得ることができる。
本実施形態に係る剥離剤層形成用材料は、前記(A)成分、前記(B)成分、前記(C)成分および前記(D)成分以外に、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、例えば、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、重合促進剤、重合禁止剤、赤外線吸収剤、および可塑剤などが挙げられる。架橋剤としては、前記(A)成分の官能基に水酸基が用いられる場合には、多価イソシアネート化合物、多価エポキシ化合物、多価アジリジン化合物、および多価金属キレート化合物などを用いることができる。
その他の成分を用いる場合、その含有量は、固形分換算で、前記(A)エネルギー線硬化性化合物100質量部に対して、0.01質量部以上5質量部以下であることが好ましく、0.02質量部以上3質量部以下であることがより好ましく、0.05質量部以上2質量部以下であることが特に好ましい。
本実施形態に係る剥離剤層形成用材料は、前記(A1)成分および前記(B)成分などを混合し、分散させることにより製造できる。なお、剥離剤層形成用材料を製造する際には、必要に応じて、溶剤を配合してもよい。
本実施形態に係る溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ペンチルアルコール、エチルセロソルブ、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、および水などが挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
(剥離フィルムの製造方法)
次に、前述した本実施形態の剥離フィルム1を製造する方法について説明する。
本実施形態の剥離フィルム1は、基材11を準備する基材準備工程と、剥離剤層形成用材料を塗布して乾燥させることで塗布層を形成する塗布層形成工程と、塗布層に、活性エネルギー線を照射して硬化させることにより剥離剤層12を形成する剥離剤層形成工程とを備える方法で製造できる。
基材準備工程においては、基材11を準備する。
基材11の第1の面11Aに、表面処理を施すことができる。これにより、基材11と、基材11の第1の面11A側に設けられる剥離剤層12との密着性を特に優れたものとすることができる。
表面処理としては、例えば、コロナ放電処理、プラズマ放電処理、クロム酸化処理(湿式)、火炎処理、熱風処理、オゾン、および紫外線照射処理などが挙げられる。これらの表面処理は、基材11の種類に応じて適宜選ばれるが、一般にコロナ放電処理が効果および操作性の観点から好ましく用いられる。
塗布層形成工程においては、前述の剥離剤層形成用材料を、基材11の第1の面11A上に塗布し、乾燥させる。これにより、塗布層を得る。
前述の剥離剤層形成用材料を用いれば、基材11の第1の面11Aの凹凸を埋めることができる。その結果、剥離剤層12の外表面12Aを平滑にすることができる。
剥離剤層形成用材料を塗布する方法としては、例えば、グラビアコート法、バーコート法、スプレーコート法、スピンコート法、エアーナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ゲートロールコート法、およびダイコート法などが挙げられる。
剥離剤層形成用材料を乾燥する方法としては、特に限定されないが、例えば、熱風乾燥炉などで乾燥する方法などが挙げられる。
乾燥条件としては、特に限定されないが、乾燥温度は、50℃以上130℃以下であることが好ましく、乾燥時間は5秒間以上1分間以下であることが好ましい。これにより、塗布層の不本意な変質を防ぐことができるとともに、塗布層を特に効率よく形成することができる。その結果、最終的に得られる剥離フィルム1の生産性を向上させることができる。また、乾燥温度が前記範囲内であると、剥離剤層形成用材料が溶剤などを含むものである場合に、乾燥時の溶剤などの蒸発を伴う、塗布層の反りまたはひびなどの発生を防止できる。
剥離剤層形成工程においては、前記塗布層形成工程に得られた塗布層に、活性エネルギー線を照射して硬化させることにより剥離剤層12を形成する。
この工程において、前記塗布層形成工程にて、基材11の第1の面11Aの凹凸を的確に埋め込んだ塗布層を、その外表面12Aの平滑性を保持したまま硬化する。その結果、外表面12Aが十分に平滑な剥離剤層12を得ることができる。また、剥離剤層形成用材料が、前述したような構成成分を含むことにより、適度の導電性を有する剥離剤層12を得ることができる。
活性エネルギー線としては、例えば、電磁波(赤外線、可視光線、紫外線およびX線など)および粒子線(電子線、イオンビーム、中性子線およびα線など)などが挙げられる。これらの中でも、紫外線または可視光線を用いることが好ましく、紫外線を用いることがより好ましい。これにより、剥離剤層12を、より容易かつ確実に形成することができる。
活性エネルギー線として紫外線が用いられる場合には、塗布層を硬化する硬化時間を十分に短くしつつ、塗布層を均一に硬化させることができる。また、活性エネルギー線を照射する手段としては、特に限定されず、種々の一般的手段を利用することができる。例えば光源としては、圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、およびエキシマランプなどの光源ランプを用いることができる。
活性エネルギー線(紫外線)を照射する場合には、活性エネルギー線の照射量は、積算光量が30mJ/cm以上400mJ/cm以下であるのが好ましく、50mJ/cm以上300mmJ/cm以下であることがより好ましい。また、活性エネルギー線の照度が0.1W/cm以上4.0W/cm以下であることが好ましい。紫外線の照射量および照度が前記範囲内であれば、塗布層をより均一にかつ確実に硬化させることができる。
(剥離フィルムの使用方法)
次に、前述した本実施形態の剥離フィルム1を使用する方法について説明する。
本実施形態の剥離フィルム1を用いてセラミックコンデンサを製造できる。セラミックコンデンサの製造方法としては、例えば、剥離フィルム1の剥離剤層12の表面に、セラミック粉末分散スラリーを塗布し、乾燥してグリーンシートを形成した後、剥離フィルム1から剥離したグリーンシートを積層し、焼成して得られたセラミックシートに電極を形成する方法が挙げられる。本実施形態の剥離フィルム1は、ブロッキングを起こしにくいため、剥離剤層12の外表面12Aおよび基材11の第2の面11Bの両方を高平滑にできる。これにより、本実施形態の剥離フィルム1を用いて形成されたグリーンシートによりセラミックコンデンサを形成すれば、短絡による不具合の発生が防止された信頼性の高いセラミックコンデンサを得ることができる。
(実施形態の作用効果)
本実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
(1)(A)エネルギー線硬化性化合物を含有する剥離剤層形成用材料は、基材11の第1の面11Aの凹凸を容易に埋め込むことができ、その埋め込んだ状態を保持することができる。その結果、剥離剤層12の基材11と反対の外表面12A側に、基材11の凹凸が影響するのを防ぐことができ、剥離剤層12の外表面12Aを平滑にすることができる。
(2)(B)疎水化シリカゾルによれば、少ない含有量でも、剥離剤層12に十分なアンチブロッキング性を付与できる。そして、(B)疎水化シリカゾルを用いても、剥離剤層12の外表面12Aの平滑性を維持できる。さらに、(C)剥離付与成分により、剥離剤層12に剥離性も付与できる。
本実施形態に係るグリーンシート形成用剥離フィルムのより具体的な例としては、例えば、以下のようなグリーンシート形成用剥離フィルムの例が挙げられるが、本発明は、このような例に限定されない。
本実施形態に係るグリーンシート形成用剥離フィルムの一例として、基材と、前記基材の片面に設けられた剥離剤層とを備え、前記剥離剤層は、(A)エネルギー線硬化性化合物としての水酸基含有アクリル系化合物と、(B)疎水化シリカゾルと、(C)剥離付与成分としてのシリコーン化合物と、を含有する剥離剤形成用材料の硬化物からなる、グリーンシート形成用剥離フィルムが挙げられる。
本実施形態に係るグリーンシート形成用剥離フィルムの一例として、基材と、前記基材の片面に設けられた剥離剤層とを備え、前記剥離剤層は、(A)エネルギー線硬化性化合物としての水酸基含有アクリル系化合物と、(B)疎水化シリカゾルと、(C)剥離付与成分としてのシリコーン化合物と、(D)光重合開始剤と、を含有する剥離剤形成用材料の硬化物からなる、グリーンシート形成用剥離フィルムが挙げられる。
[実施形態の変形]
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
例えば、前述の実施形態では、基材11は単層構造のものとして説明したが、これに限定されない。基材11は、同種または異種の2層以上の多層構造をなすものであってもよい。また、剥離剤層12についても同様に、単層構造のものとして説明したが、これに限定されない。剥離剤層12についても、同種または異種の2層以上の多層構造をなすものであってもよい。
また、例えば、前述した実施形態では、基材11の第1の面11Aに剥離剤層12を設けたグリーンシート形成用剥離フィルムについて説明したが、これに限定されない。基材11の第2の面11B側に剥離剤層12を設けてもよい。
次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例および比較例にて用いた材料を以下に示す。
((A)成分)
エネルギー線硬化性化合物:ペンタエリスリトールトリアクリレート、商品名「NKエステル A−TMM−3L」、新中村化学工業社製、固形分100質量%
((B)成分)
シリカゾルA:疎水化シリカゾル、平均粒子径30nm、商品名「SIRPGM15WT%−E26」、CIKナノテック社製
シリカゾルB:疎水化シリカゾル、平均粒子径30nm、商品名「SIRMIBK15WT%−E83」、CIKナノテック社製
(他の成分)
シリカゾルC:シリカゾル、平均粒子径100nm、商品名「SIRMIBK15WT%−K18」、CIKナノテック社製
シリカゾルD:シリカゾル、平均粒子径30nm、商品名「OSCAL−1632」、日揮触媒化成社製
シリカゾルE:シリカゾル、平均粒子径15nm、商品名「MIBK−ST」、日産化学工業社製
シリカゾルF:シリカゾル平均粒子径100nm、商品名「SIRMIBK−E65」、CIKナノテック社製
((C)成分)
剥離付与成分:商品名「SH−28」、東レ・ダウコーニング社製
((D)成分)
光重合開始剤:商品名「イルガキュア184」、BASF社製
[実施例1]
先ず、基材としてのポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名「ルミラーU48」、東レ社製、厚さ:38μm、第1の面の算術平均粗さRa(Ra):2nm、第1の面の最大突起高さRp(Rp):15nm、第2の面の算術平均粗さRa(Ra):2nm、第2の面の最大突起高さRp(Rp):15nm)を準備した。
次に、エネルギー線硬化性化合物100質量部と、シリカゾルA0.4質量部と、剥離付与成分5質量部と、光重合開始剤5質量部と、を混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテルで希釈して、固形分15質量%の剥離剤層形成用材料を得た。
次いで、得られた剥離剤層形成用材料をマイヤーバーで基材の第1の面上に塗布して、70℃で1分間乾燥させた後、高圧水銀ランプを用いて、紫外線を照射(積算光量:300mJ/cm)して剥離剤層(厚さ:1μm)を形成し、グリーンシート形成用剥離フィルムを得た。
[実施例2〜7および比較例1〜5]
表1に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例1と同様にして、剥離剤層形成用材料を得た。
また、得られた剥離剤層形成用材料を用いた以外は実施例1と同様にして、グリーンシート形成用剥離フィルムを作製した。
[シリカゾルおよび剥離フィルムの評価]
シリカゾルの評価(シリカゾルの接触角)、および、剥離フィルムの評価(アンチブロッキング性、剥離剤層の表面粗さ、および剥離剤層の弾性率)を以下のような方法で行った。得られた結果を表1に示す。
(1)シリカゾルの接触角
実施例および比較例で用いたシリカゾルを用いて、平坦なガラス基板上にシリカゾル塗膜を形成した。そして、ガラス基板を静置し、ガラス基板の傾きを0度としたときに、水滴2μLを滴下し、液滴が静止したところで、Youngの式にて水接触角を求めた。
(2)アンチブロッキング性
剥離フィルムを100mm×100mmの大きさに切り出し、2枚以上の同じ剥離フィルムを重ねる。そこに、10kg/mとなるように荷重をかけ、5日後に重ね合わせた
剥離フィルムを蛍光灯下、目視にてブロッキングの有無を確認した。そして、以下の基準に従って、アンチブロッキング性を評価した。
A:フィルム面同士の貼り付きが生じていない。
B:フィルム面同士の貼り付きが生じている。
(3)剥離剤層の表面粗さ
剥離フィルムの剥離剤層の表面粗さ(算術平均粗さRaおよび最大突起高さRp、単位:nm)を、Veeco社製の光干渉式表面粗さ計「WYKO−1100」を用いて、PSIモードで、レンズ倍率50倍の条件で、測定した。
(4)剥離剤層の弾性率
ナノインデンター(MTS社製、商品名「Nano Indenter SA4」)を用い、圧子の最大押込み深さ100nm、歪速度0.05sec−1、変位振幅2nm、振動周波数45Hzの条件にてナノインデンテーション試験を行い、上記剥離フィルムの被膜弾性率を測定した。
Figure 2018163923
表1に示す結果からも明らかなように、疎水化シリカゾルを含有する剥離剤形成用材料を用いた場合(実施例1〜7)には、剥離剤層および基材の第2の面がともに高平滑であっても、十分なアンチブロッキング性を有するグリーンシート形成用剥離フィルムが得られることが確認された。
本発明のグリーンシート形成用剥離フィルムは、セラミックグリーンシートを成形する技術として好適に用いることができる。
1…剥離フィルム、11…基材、12…剥離剤層、12A…剥離剤層の外表面。

Claims (5)

  1. グリーンシートの形成に用いられるグリーンシート形成用剥離フィルムであって、
    基材と、前記基材の片面に設けられた剥離剤層とを備え、
    前記剥離剤層は、(A)エネルギー線硬化性化合物と、(B)疎水化シリカゾルと、(C)剥離付与成分と、を含有する剥離剤形成用材料の硬化物からなる
    ことを特徴とするグリーンシート形成用剥離フィルム。
  2. 請求項1に記載のグリーンシート形成用剥離フィルムにおいて、
    前記(B)疎水化シリカゾルの平均粒子径が、10nm以上100nm以下である
    ことを特徴とするグリーンシート形成用剥離フィルム。
  3. 請求項1または請求項2に記載のグリーンシート形成用剥離フィルムにおいて、
    前記(B)疎水化シリカゾルの塗膜を形成した場合、前記塗膜に対する水の接触角が100°以上である
    ことを特徴とするグリーンシート形成用剥離フィルム。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のグリーンシート形成用剥離フィルムにおいて、
    前記剥離剤層の平均厚さが、0.2μm以上2μm以下である
    ことを特徴とするグリーンシート形成用剥離フィルム。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のグリーンシート形成用剥離フィルムにおいて、
    前記剥離剤層の外表面の算術平均粗さRaが8nm以下であり、かつ、前記剥離剤層の外表面の最大突起高さRpが50nm以下である
    ことを特徴とするグリーンシート形成用剥離フィルム。
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