KR20120139190A - 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름 및 그 제조방법 - Google Patents

적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 무기 또는 유기입자가 함유된 폴리에스테르 필름의 일면에 형성된 알루미늄 증착층; 및 상기 기재필름의 일면 중 알루미늄 증착층이 형성되는 반대면에 고분자 실리콘 이형액의 도포에 의해 형성되는 이형층을 구비하되, 상기 이형층 표면의 3차원 중심선 평균조도(SRa)가 10~40㎚인 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름 및 그 제조방법{Release Film for Making Multilayer Ceramic Capacitor and Manufacturing Method thereof}
본 발명은 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이형층의 평균조도가 제어되어 세라믹시트를 핀홀 없이 균일하게 성형하는 것이 가능하고, 이형층의 반대면에 구비된 알루미늄 증착층으로 인하여 세라믹 시트 박리 시의 정전기 발생이 억제되어 적층 세라믹 커패시터 제조시 세라믹 시트의 손상 없이 균일한 박리가 가능한 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이형필름은 일반적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 기재필름 상에 이형층이 형성된 구조로서, 점착라벨, 점착 테이프 등의 대지(mount)로서 사용되며, MLCC를 구성하는 세라믹 시트에 있어서 세라믹 슬러리(Slurry)를 얇고 균일하게 도포하기 위한 지지체(캐리어 필름) 용도로도 사용된다.
적층 세라믹 커패시터(multilayer ceramic capacitor, MLCC)는 전기를 축적하거나 전류를 안정시키기 위하여 사용되는 커패시터(축전지)의 한 종류로서, 그 크기가 작고 정전용량이 커서 휴대전화, MP3 플레이어, PMP 등 휴대용 전자기기에 널리 사용되고 있으며, 특히 최근 스마트 폰 및 태블릿 PC의 보급으로 그 수요가 크게 증가하고 있다.
이러한 MLCC는 세라믹 시트와 내부 금속 전극을 수십?수백 층 교대로 적층 한 후 외부전극을 연결함으로써 완성되며, 그 크기는 1mm 이하부터 수mm까지 다양하나 점차 소형화 되는 추세에 있다. MLCC에 사용되는 세라믹 시트는 지지체인 캐리어 필름 상에 세라믹 슬러리가 균일하게 도포된 후 소성하여 형성된다. 상기 세라믹 시트를 성형하기 위한 캐리어 필름은 기계적 강도, 치수 안정성, 내열성, 가격경쟁력 등이 우수한 2축 연신 폴리에스테르 필름이 기재로 사용되며, 그 일면에 고분자 실리콘 이형층이 형성된 이형필름이 사용되고 있다.
최근, MLCC의 소형화 및 고용량화 경향에 따라, 세라믹 시트의 두께를 보다 박막화하고 다층으로 적층 하는 것이 요구되고 있으며, 구체적으로 세라믹 시트 1~30㎛ 수준의 두께로 제작되고 있다. 나아가, 1㎛ 두께 이하 세라믹 시트도 검토되고 있다.
이에 따라, 박막화된 세라믹 시트를 성형하기 위해서 세라믹 시트를 균일하게 형성할 수 있고, 핀 홀 발생을 최소화 할 수 있는 평탄한 표면 즉, 표면조도가 낮은 이형필름이 전제되고 있다.
상기와 같이 표면조도가 낮은 이형필름은 대한민국 특허공개 제2001-0047780호 및 제2001-0047778호에 제안되고 있으나, 종래의 방법에서는 세라믹 시트가 박막화 함에 따라 세라믹 시트의 박리 시에 정전기가 발생함으로써 박리성이 떨어지고 그로 인해 박리시 세라믹 시트의 손상이 유발되어 MLCC 제조 시의 불량률이 높은 문제가 있다.
이에 본 발명자들은 이형기재필름과 이형층으로 구성되는 종래의 이형필름의 표면 조도를 조절하고, 이형층이 형성되는 반대면에 정전기 방지층을 형성하면 상술한 선행기술들의 문제점을 극복할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 이형층의 평균조도가 제어되어 세라믹시트를 핀홀 없이 균일하게 성형하는 것이 가능하고, 이형층의 반대면에 구비된 알루미늄 증착층으로 인하여 세라믹 시트 박리 시의 정전기 발생이 억제되어 세라믹 시트의 손상 없이 균일한 박리가 가능한 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름은 무기 쪼는 유기입자가 함유된 폴리에스테르 필름의 일면에 형성된 알루미늄 증착층; 및 상기 기재필름의 일면 중 알루미늄 증착층이 형성되는 반대면에 고분자 실리콘 이형액의 도포에 의해 형성되는 이형층을 구비하되, 상기 이형층 표면의 3차원 중심선 평균조도(SRa)가 10~40㎚인 것을 특징으로 한다.
상기 유기입자는 아크릴, 스티렌, 멜라민 포름알데하이드, 프로필렌, 에틸렌, 실리콘, 우레탄, 메틸(메타) 아크릴레이트 및 폴리카보네이트로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 모노머를 사용하여 얻어지는 호모폴리머 또는 코폴리머 재질의 비드이고; 상기 무기입자는 산화티탄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화아연(ZnO), 탄산납(PbCO3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 비드인 것이 바람직하다.
상기 무기 또는 유기입자의 평균입경은 20~50㎚인 것이 바람직하다.
상기 무기 또는 유기입자의 함량은 기재필름 전체 중량 대비 1~20중량%인 것이 바람직하다.
상기 알루미늄 증착층의 두께는 0.01~5㎛인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름의 제조방법은 폴리에스테르 필름의 롤을 제작하는 단계; 상기 폴리에스테르 필름의 일면에 알루미늄 증착층을 형성하는 단계; 및 상기 폴리에스테르 필름의 다른 면에 고분자 실리콘 이형액을 코팅 한 후 건조 및 열경화시키는 단계를 포함한다.
본 발명에서 제공하는 이형필름은 이형층 표면의 SRa가 10 내지 40nm로 매우 낮아 이형층 표면이 매우 평탄하므로 세라믹시트를 핀홀 없이 균일하게 성형하는 것이 가능하며, 이형층의 반대면에 구비된 알루미늄 증착층으로 인하여 세라믹 시트 박리 시의 정전기 발생이 억제되어 세라믹 시트의 손상 없는 균일한 박리가 가능하다. 그에 따라 최종적으로 세라믹 시트의 핀 홀 발생 및 정전기로 인한 세라믹 시트 박리시의 세라믹 시트 손상이 현저하게 개선됨으로써 세라믹 커패시터 제조시의 불량률 감소 및 그로 인한 제조비용 절감에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 세라믹 커패시터 제조용 이형필름의 모식적 단면도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 세라믹 커패시터 제조용 이형필름을 설명한다. 도 1은 본 발명의 세라믹 커패시터 제조용 이형필름의 모식적 단면도이다. 도1을 참조하면 본 발명의 세라믹 커패시터 제조용 이형필름(10)은 무기 또는 유기입자(14)가 함유된 폴리에스테르 기재 필름(11); 상기 기재필름의 일면에 형성된 알루미늄 증착층(12); 및 상기 기재필름의 일면 중 알루미늄 증착층이 형성되는 반대면에 고분자 실리콘 이형액의 도포에 의해 형성되는 이형층(13)이 적층된 것이다. 이하, 본 발명의 각 층을 구체적으로 설명한다.
[기재 필름(11)]
본 발명의 세라믹 커패시터 제조용 이형필름에 있어서, 폴리에스테르 기재필름(11)은 이형층 및 알루미늄 증착층을 지지하고, 높은 강도와 탄성을 가짐으로써 세라믹시트 성형 과정에서 세라믹 시트를 지지하는 역할을 수행한다. 상기 기재필름(11)의 재질로 사용되는 폴리에스테르란 방향족 디카복실산을 주된 디카복실산 성분으로 하고 지방족 글리콜을 주된 글리콜 성분으로 하는 폴리에스테르를 말한다. 이러한 폴리에스테르는 실질적으로 선상이고 필름 형성성, 특히 용융성형에 의한 필름 형성성이 좋다.
방향족 디카복실산으로서는 예를 들면, 테레프탈산, 나프탈렌디카복실산, 이소프탈산, 디페녹시에탄디카복실산, 디페닐디카복실산, 디페닐에테르디카복실산, 디페닐설폰디카복실산, 디페닐케톤디카복실산, 안트라센디카복실산 등을 들 수 있다. 한편, 지방족 글리콜로서는 예를 들면, 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 펜타메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 데카메틸렌글리콜 등과 같은 탄소수 2 내지 10의 폴리메틸렌글리콜, 사이클로헥산디메탄올과 같은 지환족 디올 등을 들 수 있다. 상기 기재필름을 제조하기 위한 폴리에스테르 구체적인 예로서는 알킬렌테레프탈레이트 및/또는 알킬렌나프탈렌디카복실레이트를 주된 반복 구성성분으로 하는 폴리에스테르가 있다. 특히, 기계적 강도가 우수하고 열변형이 적으며 표면 평활성의 조절이 용이하고 제조단가가 낮은 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하다.
본 발명의 기재필름은 상술한 폴리에스테르에 유기 또는 무기입자가 함유된 상태에서 필름으로 용융성형된 것이다. 상기 유기 또는 무기입자는 상기 입자의 크기 및 함량을 조절하여 폴리에스터 필름 표면 및 이형필름의 표면조도를 조절하기 위하여 첨가되는 것이다.
이 목적으로 사용되는 상기 유기입자로는 아크릴, 스티렌, 멜라민 포름알데하이드, 프로필렌, 에틸렌, 실리콘, 우레탄, 메틸(메타) 아크릴레이트 및 폴리카보네이트로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 모노머를 사용하여 얻어지는 호모폴리머 또는 코폴리머 재질의 비드상 입자를 사용할 수 있다.
또한, 상기 무기입자로서는 산화티탄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화아연(ZnO), 탄산납(PbCO3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3) 및 산화알루미늄(Al2O3)우로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 비드상 입자를 사용할 수 있다.
상기 유기 또는 무기입자의 평균입경은 20~50㎚인 것이 바람직하다. 상기 평균입경이 20㎚에 이르지 못하면 이형필름으로 가공 후 귄취시 이형필름의 미끄러짐(Slip)에 의해 권취단면이 불균일하게 됨으로써 제품으로 사용이 불가능하다. 50㎚를 초과하면 폴리에스테르필름 표면이 거칠어 이형필름으로 가공시 이형층의 표면조도가 바람직한 표면조도 범위를 벗어나게 되고 세라믹 시트 성형시 조대돌기에 의한 핀홀을 유발하게 된다
한편, 상기 유기 또는 무기입자가 폴리에스테르 수지에 투입되는 양은 폴리에스테르 수지 전체 중량에 대하여 1~20중량%의 범위인 것이 바람직하다. 상기 유기 또는 무기입자의 양이 전체 폴리에스테르 전체 중량에 대하여 1중량% 미만인 경우 유기 또는 무기입자가 폴리에스테르 필름의 제조과정에서 필름의 긁힘을 억제하는 효과가 미미하고, 20중량%를 초과하는 경우 이형필름으로 가공시 이형층의 SRa값이 상기 바람직한 범위를 벗어나게 되며 폴리에스테르 필름의 기계적 강도가 떨어져 제조 및 사용시 파단문제가 빈발하게 된다.
한편, 상기 폴리에스테르 기재필름의 두께는 10~50㎛인 것이 바람직하다. 폴리에스테르 기재필름의 두께가 10㎛ 미만인 경우 폴리에스테르 필름의 기계적 강도가 떨어져 제조 및 사용시 파단문제가 발생하게 되며 50㎛를 초과하는 경우는 제조단가가 높아 경제성이 나빠진다.
상기 폴리에스테르 기재 필름(11)은 1축 또는 2축연신 필름일 수 있다. 특히, 본 발명의 이형필름(10)의 제조에는 열풍건조 과정을 수반하는 코팅공정이 수반될 수 있으므로 비대칭 열수축에 의한 품질문제를 예방할 수 있는 2축연신 필름이 바람직하다.
한편, 후술하는 실리콘 이형액의 코팅에 있어 균일한 코팅성 및 기재필름과 이형층 사이의 높은 밀착력 확보를 위해서는 폴리에스테르 기재필름(11)의 표면은 표면처리된 것일 수 있으며, 상기 표면처리의 예로는 화학적 처리, 기계적 처리, 코로나 방전 처리, 고주파 처리, 활성 플라즈마 처리 등이 있다. 상기 방법들 중 설비 및 제조 비용이 저렴하고 필름의 제조와 동시 공정 (인-라인 공정)이 가능한 코로나 방전 처리 방법이 특히 바람직하다.
[알루미늄 증착층(12)]
상기 알루미늄 증착층(12)은 세라믹 시트 박리 시의 정전기 감소를 위해 구비되는 것이다. 상기 알루미늄 증착층(12)의 두께는 0.01~5㎛인 것이 바람직하다. 상기 증착층(12)의 두께가 0.01㎛ 에 이르지 못하면 증착층이 균일하게 형성되지 못하여 정전기 방지의 효과가 미미하고, 5㎛를 초과하는 경우에는 제조 단가가 높아 경제성이 떨어지는 문제점이 있어 바람직하지 못하다.
[이형층(13)]
상기 이형층(14)은 이형필름 위에 성형된 세라믹 시트가 이형필름으로부터 쉽게 박리되도록 하는 역할을 수행한다. 상기 이형층(13)은 제조 비용이 낮고 세라믹 시트 이형성이 우수한 고분자 실리콘 이형액으로부터 제조되며, 폴리에스테르 기재에의 젖음성이 뛰어나 균일한 도포에 유리한 용제형 고분자 실리콘 이형액으로부터 제조되는 것이 보다 바람직하다.
구체적으로, 상기 용제형 고분자 실리콘 이형액은 하기 화학식 1로 표시되는 폴리디메틸실록산 및 하기 화학식 2로 표시되는 수소 실란계 화합물로 이루어진 혼합성분 1?40중량%, 백금촉매 함유 화합물 0.01?10중량%가 잔량의 물이나 유기용제에 에 분산된 실리콘 이형액일 수 있다.
[화학식1]
Figure pat00001
상기 식에서, m은 1?100이고 n은 20?5000의 정수이고, m+n은 30?5000의 범위이다. 이때, m과 n은 블록(block) 결합을 의미하는 것이 아니라, 이들은 단지 각각의 단위의 합이 m, n인 것을 나타내고 있는데 지나지 않는다. 따라서, 상기 식에 있어서 각 단위는 랜덤(random) 결합 또는 블록(block) 결합이다.
[화학식2]
Figure pat00002
상기 식에서, a는 3?200이고 b는 1?120이고, 5≤a+b≤200인 것이 바람직하며, 상기의 범위 내에서 적절한 가교 반응이 이루어지며, 내구성이 우수한 실리콘 이형층을 얻을 수 있다. a와 b는 블록(block) 결합을 의미하고 있는 것이 아니라, 이들은 단지 각각의 단위의 합이 a, b인 것을 나타내고 있는데 지나지 않는다. 따라서, 상기 식에 있어서 각 단위는 랜덤(random) 결합 또는 블록(block) 결합하고 있다.
상기 폴리디메틸실록산, 수소 실란계 화합물 및 백금촉매 함유 화합물을 포함하는 실리콘 이형액에는 실리콘 이형액의 표면 에너지를 감소시켜, 그에 따라 기재필름에 도포시 코팅 균일성 및 성형성이 개선될 수 있으며, 박막의 이형층을 확보할 수 있도록 에톡실레이트 작용기를 갖는 아세틸계 디올이 0.001~1중량%의 범위에서 첨가될 수도 있다.
상기 재필름(11)의 일면에 도포되는 이형층(13)의 두께는 1nm 내지 100nm인 것이 바람직하다. 이형층의 두께가 1nm 미만이면 이형층의 기능이 미비하며, 100nm를 초과하면 표면 거칠기가 높아져 이형층 상에 시트 또는 세라믹 시트가 적용시 성형성이 불량하다.
[ 표면조도 ]
본 발명의 상술한 구성의 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름의 표면조도는 SRa가 10~40nm인 것이 바람직하다. 본 발명에서 표면조도라 함은 표면의 요철의 정도를 수치화한 것으로서, SRa는 표면조도 중 중심선 평균조도를 의미하며, SRa는 기준길이(Cut-Off) 내에서 표면 굴곡의 골과 산의 높이의 평균값으로써 중심선을 정의하고, 표면의 각 지점의 높이와 정의된 중심선의 차이의 절대값을 기준길이에 대해 산술평균함으로써 계산된다. 본 발명의 SRa는 3차원 접촉식 표면조도 측정기에 의해 기준길이 0.25mm에서 측정된다. 상기 방법으로 측정되는 SRa가 10nm 미만인 경우 이형필름의 마찰력이 부족하여 귄취시 귄취단면이 불균일하여 제품으로 사용이 불가능하며, 40nm를 초과하는 경우에는 세라믹시트 성형시 이형필름 표면의 돌기로 인하여 핀홀이 발생하는 문제가 있다.
[제조방법]
본 발명의 세라믹 커패시터 제조용 이형필름의 제조방법은 기재로써 사용되는 폴리에스테르 필름의 롤을 제작하는 단계; 상기 폴리에스테르 필름의 일면에 알루미늄 증착층을 형성하는 단계; 및 상기 폴리에스테르 필름의 다른 면에 일면에 고분자 실리콘 이형액을 코팅 한 후 건조 및 열경화시키는 단계를 포함한다.
첫 번째 단계로서, 폴리에스테르 기재 필름(11)의 제작방법은 특별히 한정되지 않으나, 상술한 유기 또는 무기 입자가 함유된 폴리에스테르 칩을 고온에서 용융한 뒤 T-다이를 통해 시트상으로 압출하고 정전기를 인가하면서 회전 냉각드럼으로 냉각 밀착함으로써 미연신 시트를 얻고, 상기 미연신 필름을 2축 연신하고, 열고정처리(heat set treatment)를 행하며, 필요에 따라 완화처리(relaxation treatment)를 행함으로써 2축 연신된 폴리에스테르 필름을 적용할 수 있다. 2축 연신은 미연신 필름을 가로방향 또는 세로방향으로 순서대로 2축 연신하는 방법 또는 미연신 필름을 세로방향과 가로방향으로 동시에 2축 연신하는 방법으로 얻을 수 있다. 전통적인 방법에 의하면 폴리에스테르 필름은 1축 또는 2축으로 연신할 수 있으나, 본 발명에서는 열풍건조 과정을 수반하는 코팅 공정이 요구되므로 비대칭 열수축에 의한 품질문제를 예방할 수 있는 2축 연신필름이 바람직하다.
상기 폴리에스테르 기재필름의 재질이나 첨가되는 유기 또는 무기입자에 관해서는 이미 설명된 바와 동일하다.
한편, 후술하는 실리콘 이형액의 코팅에 있어 균일한 코팅성 및 기재와 이형층 사이의 높은 밀착력 확보를 위해서는 폴리에스테르 기재 필름의 표면에 필요한 표면처리를 할 수 있으며, 이는 폴리에스테르 필름의 제조공정 중 또는 이형액의 코팅공정 직전에 수행될 수 있다.
두번째 단계로서 상기 폴리에스테르 필름의 일면에 알루미늄 증착층을 형성하는 단계는 종래의 증착필름 관련 공지기술을 이용할 수 있다(참고: 대한민국 공개특허 제1990-7001528호 및 제1995-7003072호). 구체적으로, 상기 폴리에스테르 필름의 롤을 진공이 유지되는 챔버 내에 구비된 언와인더에 장착하고, 언와인더에서 폴리에스테르 필름 롤을 풀어 챔버 내에 별도로 구비된 리와인더로 주행시키며, 주행하는 필름의 하단에 일정 간격을 두고 고온의 도가니를 구비하여 알루미늄 원료 막대를 용융 및 기화시킴으로써 폴리에스테르 필름의 일면에 알루미늄 증착층을 형성하는 방법으로 상기 알루미늄 증착층이 형성될 수 있다.
마지막 단계로서 상기 폴리에스테르 필름의 다른 면에 고분자 실리콘 이형액을 코팅하는 방법으로는, 폴리에스테르 이형필름의 양산성을 고려하여 그라비어 코팅 또는 바 코팅방법이 바람직하다. 이때, 고분자 실리콘 이형액에 관하여는 이미 설명된 바와 같다. 이형액의 건조 및 열경화를 위해서는 140~180℃ 온도로 열풍건조 하는 것이 바람직하고 건조 시간은 풍량에 따라 다르다. 이때, 건조 온도가 140℃ 미만이면 이형층의 경화(가교반응)가 충분히 이루어지지 않아 기재필름으로부터 이형층이 쉽게 이탈하거나 묻어 나옴으로써 생산라인 및 세라믹 시트의 오염이 일어날 수 있으며, 건조 온도가 180℃를 초과하면 기재필름이 열수축하여 이형필름의 평활성이 나빠지거나 이형필름에 주름이 발생할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
평균입자크기가 20nm인 탄산칼슘 입자 5중량%를 함유하는 폴리에스테르 칩을 용융하고 T-다이로부터 토출한 후 캐스팅 드럼에서 60℃로 냉각하여 연신되지 않은 폴리에스테르 시트를 가공한 후 다시 190℃에서 이축연신하여 30㎛ 두께의 폴리에스테르 필름을 제조하였다.
제조된 폴리에스테르 필름 롤을 진공 챔버와 진공챔버 내에 구비된 언와인더, 리와인더, 및 도가니로 구성되는 열기상 증착장비에 투입한 후, 50mpm의 속도로 주행시킴과 동시에 알루미늄 증기를 가함으로써 폴리에스테르 필름의 한 면에 0.05㎛두께의 알루미늄 증착층을 형성하였다.
폴리디메틸실록산과 수소실란계 화합물이 함유된 용제형 실리콘 혼합물 5중량% (신에츠사 KS-776), 백금 착화합물이 함유된 용제형 백금촉매 혼합물 0.05중량% (신에츠사 PL-50T) 및 잔량의 톨루엔으로써 고분자 실리콘 이형액을 구성하고, 상기 알루미늄 증착층이 구비된 폴리에스테르 필름의 알루미늄 증착층 반대면에 그라비아 인쇄 방법으로 코팅 한 후 150℃ 온도에서 30초간 건조함으로써 70nm 두께의 이형층을 형성하여 세라믹 커패시터 제조용 이형필름을 제조하였다.
< 실시예 2>
폴리에스테르 필름의 제조에 있어 평균입자 크기가 40nm인 탄산칼슘 입자를 5중량% 함유하는 폴리에스테르 칩을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 커패시터 제조용 이형필름을 제조하였다.
<실시예 3>
폴리에스테르 필름의 제조에 있어 평균입자 크기가 25nm인 멜라민포름알데히드 입자를 5중량% 함유하는 폴리에스테르 칩을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 커패시터 제조용 이형필름을 제조하였다
<실시예 4>
폴리에스테르 필름의 제조에 있어 평균입자 크기가 40nm인 산화규소 입자를 5중량% 함유하는 폴리에스테르 칩을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 커패시터 제조용 이형필름을 제조하였다
<비교예 1>
폴리에스테르 필름의 제조에 있어 평균입자 크기가 10nm인 탄산칼슘 입자를 5중량% 함유하는 폴리에스테르 칩을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 커패시터 제조용 이형필름을 제조하였다.
<비교예 2>
폴리에스테르 필름의 제조에 있어 평균입자 크기가 55nm인 탄산칼슘 입자를 5중량% 함유하는 폴리에스테르 칩을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 커패시터 제조용 이형필름을 제조하였다.
<비교예 3>
폴리에스테르 필름의 제조에 있어 평균입자 크기가 75nm인 탄산칼슘 입자를 5중량% 함유하는 폴리에스테르 칩을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 커패시터 제조용 이형필름을 제조하였다.
<비교예 4>
폴리에스테르 필름의 제조에 있어 평균입자 크기가 100nm인 탄산칼슘 입자를 5중량% 함유하는 폴리에스테르 칩을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 커패시터 제조용 이형필름을 제조하였다.
<비교예 5>
실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였으며, 알루미늄 증착층을 형성하는 단계 없이 폴리에스테르 필름의 한 면에 실시예 1과 동일한 방법으로 고분자 실리콘 이형액을 구성하고 도공함으로써 세라믹 커패시터 제조용 이형필름을 제조하였다
<비교예 6>
실시예 2와 동일한 방법으로 폴리에스테르 필름을 제조하였으며, 알루미늄 증착층을 형성하는 단계 없이 폴리에스테르 필름의 한 면에 실시예 1과 동일한 방법으로 고분자 실리콘 이형액을 구성하고 도공함으로써 세라믹 커패시터 제조용 이형필름을 제조하였다
<이형필름의 물성평가>
1. 표면조도(SRa) 측정
상기 실시예 1?2 및 비교예 1?3에서 제조된 세라믹 커패시터 제조용 이형필름에 대하여, 이형층 표면의 3차원 중심선 평균조도 SRa 값을 3차원 접촉식 조도측정기(코사카, SE3300)를 사용하여 측정하였다. 각 3회 측정하여 그 평균값을 산출하였다.
2. 권취 단면 평가
상기 실시예 1?2 및 비교예 1?3에서 제조된 세라믹 커패시터 제조용 이형필름에 대하여, 이형필름의 제조 및 권취 후 단면을 자로 측정하여 5mm 이상의 굴곡이 발생하는 경우 "불량", 그렇지 않은 경우 "양호"로 판정하였다.
3. 성형성
평균입경 0.2㎛의 티탄산바륨 입자 10중량부 및 폴리비닐부티랄 1중량부, 톨루엔 혼합용매 1중량부를 혼합하여 세라믹 슬러리를 제조하였으며, 이를 상기 실시예 1?2 및 비교예 1?3에서 제조된 세라믹 커패시터 제조용 이형필름의 이형층에 일정 두께로 도포한 후 80℃온도에서 5분간 열풍건조하여 평균 두께 1㎛의 세라믹 시트를 제조하였다. 이후 간섭계 현미경으로 1㎟의 면적을 10회 관측하였으며, 직경 1㎛를 초과하는 핀 홀의 수가 단위면적(㎟)당 평균 1개 이상이면 "불량"으로, 1개 미만이면 "양호"로 판정하였다.
4. 박리력
상기 실시예 1~2 및 비교예 1~3에서 제조된 세라믹 커패시터 제조용 이형필름에 평균 두께 2㎛의 세라믹 시트를 성형한 후 1인치 폭으로 절단하였다. 박리력 측정기Cheminstrument, AR-1000)를 이용하여 90도 박리각도, 0.3mpm 박리속도 하에서의 세라믹 시트의 박리력을 측정하였으며, 5회 측정 평균값을 기록하였다.
상기 물성평가결과를 하기 표 1에 정리하였다.
구분 알루미늄 증착층
유/무		 SRa(nm) 권취단면 성형성 박리력 (mN)
실시예 1 유 13 양호 양호 5.4
실시예 2 유 37 양호 양호 4.8
실시예 3 유 33 양호 양호 7.1
실시예 4 유 38 양호 양호 4.4
비교예 1 유 7 불량 양호 6.0
비교예 2 유 44 양호 불량 5.1
비교예 3 유 47 양호 불량 4.7
비교예 4 유 52 양호 불량 4.4
비교예 5 무 16 양호 양호 55.7
비교예 6 무 34 양호 양호 51.2
상기 평가결과에서 SRa가 10~40nm 범위에 있는 실시예 1 내지 실시예 4, 비교예 5, 및 비교예 6의 이형필름은 모두 권취단면 및 성형성이 양호하나, 해당 범위를 벗어나는 비교예 1 내지 비교예 4의 이형필름은 권취단면 또는 성형성이 불량하여 세라믹 커패시터 제조에 적합하지 않음을 확인할 수 있다.
세라믹 커패시터 제조 과정 중, 세라믹 시트의 박리 공정에서의 박리성은 전적으로 세라믹 시트와 이형필름 사이의 박리력에 의하여 결정되며, 동일 공정 조건이라면 박리력이 낮을수록 세라믹시트의 박리성이 우수하여 세라믹 커패시터 제조에 적합하다는 것은 당 업계에 통용되는 사실이다. 상기 물성 평가 결과에서 알루미늄 증착층이 구비되지 않은 비교예 5 및 비교예 6의 이형필름의 박리력이 50mN 이상인데 반해 이형층 반대면에 알루미늄 증착층이 구비된 실시예 1, 실시예 2, 및 비교예 1 내지 비교예 4의 이형필름은 박리력이 5mN 내외로 매우 낮음을 확인할 수 있으며, 이형필름의 이형층 반대면에 알루미늄 증착층을 구비함으로써 세라믹 시트 박리성이 개선될 수 있음을 알 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10.. 세라믹 커패시터 제조용 이형필름
11.. 기재필름
12.. 알루미늄 증착층
13.. 이형층
14.. 유기 또는 무기입자

Claims (6)

  1. 무기 또는 유기입자가 함유된 폴리에스테르 필름의 일면에 형성된 알루미늄 증착층; 및 상기 기재필름의 일면 중 알루미늄 증착층이 형성되는 반대면에 고분자 실리콘 이형액의 도포에 의해 형성되는 이형층을 구비하되,
    상기 이형층 표면의 3차원 중심선 평균조도(SRa)가 10~40㎚인 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유기입자는 아크릴, 스티렌, 멜라민 포름알데하이드, 프로필렌, 에틸렌, 실리콘, 우레탄, 메틸(메타) 아크릴레이트 및 폴리카보네이트로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 의 모노머를 사용하여 얻어지는 호모폴리머 또는 코폴리머 재질의 비드이고; 상기 무기입자는 산화티탄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화아연(ZnO), 탄산납(PbCO3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 비드인 것을 특징으로 하는 상기 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 무기 또는 유기입자의 평균입경은 20~50㎚인 것을 특징으로 하는 상기 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 무기 또는 유기입자의 함량은 기재필름 전체중량 대비 1~20중량%인 것을 특징으로 하는 상기 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 증착층의 두께는 0.01~5㎛인 것을 특징으로 하는 상기 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름.
  6. 폴리에스테르 필름의 롤을 제작하는 단계; 상기 폴리에스테르 필름의 일면에 알루미늄 증착층을 형성하는 단계; 및 상기 폴리에스테르 필름의 다른 면에 고분자 실리콘 이형액을 코팅 한 후 건조 및 열경화시키는 단계를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 제조용 이형필름의 제조방법.
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