TWI384041B - 離型膜 - Google Patents

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Tomomi Fukaya
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Description

離型膜
本發明係有關一種離型膜，更特別係有關一種可用作為層合陶瓷電容器所使用的生坯片(green sheet)之載膜(carrier film)的離型膜。
離型膜例如係用作為層合陶瓷電容器使用的生坯片之載膜。
近年來，於多層型陶瓷電容器中的陶瓷層愈變愈薄。此種情況下，若設置於離型膜的底材上的離型劑層之表面粗度高，則當塗覆陶瓷料漿至離型膜的離型劑層上時，可能出現缺陷，諸如料漿的撥除、或針孔的形成。
為了解決此種問題，可使用一種由底材和具有低表面粗度(換言之，具有高度光滑度)而設置於底材上的離型劑層所形成的離型膜。但此種離型膜可能造成當離型膜捲取成卷形時，諸如黏結(blocking)發生、皺摺形成等問題。
有鑑於此等問題，曾經試圖藉由將未提供離型劑層的底材表面之表面粗度設定為相對高值，來防止黏結等的發生(參考日本專利申請案早期公開第10－229027號(JP－A NO.10－22927)，舉例)。
但於使用諸如JP－A No.10－22927所述之此種離型膜的情況下，當展開所捲取的離型膜時可能產生靜電。當產生此種靜電時，變成難以將捲取離型膜展開。此外，諸如污物或灰塵等異物可能黏附於離型膜上，因而造成當將陶瓷料漿塗覆於離型膜上時，料漿被撥除或形成針孔等缺陷。
有鑑於前述各項問題，本發明之目的係提供一種當捲取成卷形供儲存時，可防止黏結的發生；而當捲取的離型膜被展開時，也可防止靜電的產生。
為了達成前述目的，本發明係針對一種離型膜，包含：具有二主面之一底材；設置於該底材之一主面上之一離型劑層；及設置於該底材之另一主面上之一抗靜電層，其中該離型劑層和該抗靜電層主要係由相同材料所組成，以及當離型劑層之外表面之表面粗度定義為Ra1 [奈米]，而抗靜電層之外表面之表面粗度定義為Ra2 [奈米]時，滿足Ra1 ≦15及Ra1 <Ra2 之關係。
根據本發明之離型膜，當離型膜捲取成卷形供儲存時，可防止黏結的發生，而當捲取的離型膜被展開時可防止靜電的產生。
於本發明之離型膜中，較佳的是，抗靜電層之外表面之表面粗度Ra2 係於10奈米至50奈米之範圍。
如此，當離型膜捲取成卷形時，可有效防止離型劑層與抗靜電層間黏結的發生，且可充分維持離型劑層外表面的光滑。
於本發明之離型膜中，同樣較佳的是，抗靜電層之平均厚度係於0.01微米至0.3微米(μ m)之範圍。
如此讓抗靜電層可充分發揮抗靜電功能，並具有表面粗度於期望之範圍，故可有效防止離型劑層與抗靜電層間的黏結的出現。
於本發明之離型膜中，同樣較佳的是，離型劑層之平均厚度係於0.01微米至0.3微米之範圍。
如此讓離型膜具有足夠離型性，也可有效防止離型劑層與抗靜電層間發生黏結。
於本發明之離型膜中，同樣較佳的是，底材主要係由聚酯樹脂所組成。
由於當底材主要係由聚酯樹脂所組成的情況下，粉塵等不太可能於製造過程中以及使用時產生，因此可有效防止因粉塵等造成於陶瓷料漿塗層中產生諸如針孔的缺陷。
於本發明之離型膜中，同樣較佳的是，底材係從具有有多層的層合體製成，且該多層中與抗靜電層接觸之一層係含有填充劑(filler)。
此種填充劑可提升底材與抗靜電層間之黏著性。此外，可讓抗靜電層之表面光滑度調整為相對較低，因此可有效防止離型劑層與抗靜電層間之黏結的發生。
後文將基於較佳實施例說明根據本發明之離型膜之細節。
第1圖為顯示本發明之離型膜的剖面圖。於後文說明中，第1圖之上側未示為「頂」或「上側」，第1圖之下側表示為「底」或「下側」。
離型膜1包括具有二主面之底材13、設置於底材13之一主面上的離型劑層11、及設置於底材13之另一主面上的抗靜電層12。
離型劑層11具有提供離型性予離型膜1的功能。
離型劑層11主要係由離型劑所組成，其非面對底材之外表面係具有高度光滑度。具體而言，離型劑層11之外表面之表面粗度(換言之，表面輪廓(profile)的算術平均偏差)Ra為15奈米(nm)或以下。經由將離型劑層外表面之表面粗度Ra設定為於此種範圍之數值，若離型膜1用作為層合陶瓷電容器使用的生坯片的載膜，則可防止當陶瓷料漿塗覆於離型膜上，料漿的撥除、針孔的形成等。
組成離型劑層11之離型劑之實例包括基於聚矽氧烷(silicone)之樹脂、基於長鏈烷基之樹脂、基於氟之樹脂、含氟聚矽氧烷樹脂及基於醇酸之樹脂，諸如經長鏈烷基改性之醇酸樹脂、及經聚氧烷改性之醇酸樹脂等。
此等樹脂中，因主要由基於聚矽氧烷之樹脂所組成的離型劑層11可具有較大離型性，故較佳係使用基於聚矽氧烷之樹脂。
基於聚矽氧烷之樹脂之實例包含加成型、縮合型、紫外光固化型、電子輻射固化型、和無溶劑型等矽樹脂。
離型劑層11之平均厚度並無特殊限制，但較佳係於0.01微米至0.3微米之範圍，且更佳係於0.05微米至0.2微米之範圍。若離型劑層11之平均厚度係小於前述下限值，則可能依據組成材料之種類而定，離型劑層11無法充分發揮其功能。另一方面，若離型劑層11之平均厚度係超過前述上限值，則可能當離型膜1被捲取成卷形時發生黏結，如此造成展開經捲取的離型膜1時的問題。
抗靜電層12具有當展開被捲取的離型膜1時防止靜電的產生的功能。
抗靜電層12主要係由具有與離型劑層11的主要成分實質上相等位準之摩擦電序(triboelectric series)的材料所組成。
於先前技術之離型膜中，係有當展開被捲取的離型膜時可能產生靜電的問題。如此產生的靜電係造成被捲取的離型膜於使用時難以展開。此外，當產生此種靜電時，諸如污物或粉塵等異物可能黏附於離型膜上，因而當將陶瓷料漿塗覆於離型膜上時，會造成諸如料漿撥除或針孔形成等缺陷。此外，也有另一項問題，當於層合陶瓷電容器製造過程中，使用諸如有機溶劑等可燃材料時，會有此等靜電造成放電而引發火警的危險。
但因本發明之離型膜1設置有由離型劑層11的主要成分的同種材料製成的抗靜電層12，且該抗靜電層12係設置於底材13的另一個未設置離型劑層11之主面上，因此當展開捲取的離型膜1時，可防止產生靜電。如此可防止前述各項問題。
例如，於離型劑層11主要係由基於聚矽氧烷之樹脂所組成時，抗靜電層12也主要係由基於聚矽氧烷之樹脂所組成，但非必然係由確切同種的基於聚矽氧烷之樹脂所製成。另一方面，當離型劑層11主要係由聚矽氧烷改性醇酸樹脂所組成時，抗靜電層12也主要係由聚矽氧烷改性醇酸樹脂所組成。
抗靜電層12之外表面相較於離型劑層11之外表面係具有較低之光滑度。
換言之，當離型劑層11之外表面之表面粗度Ra定義為Ra1 [奈米]，而抗靜電層12之外表面之表面粗度Ra定義為Ra2 [奈米]時，離型劑層11和抗靜電層12滿足關係Ra1 <Ra2 。如此確保當離型膜1捲取成卷形供儲存時，可有效防止離型劑層11與抗靜電層12間發生黏結現象。
此外，更佳的是，離型劑層11和抗靜電層12滿足關係式Ra1 <2×Ra2 。據此，可更有效防止離型劑層11與抗靜電層12間的黏結現象的出現。
具體而言，抗靜電層12之外表面之表面粗度Ra2 較佳係於10奈米至15奈米之範圍，更佳係於15奈米至30奈米之範圍。若表面粗度Ra2 係小於前述下限值，則依據離型劑層11和抗靜電層12之組成材料而定，變成難以充分防止離型劑層11與抗靜電層12間發生黏結。另一方面，若表面粗度Ra2 係大於前述上限值時，依據離型劑層11和抗靜電層12之組成材料而定，可能抗靜電層12表面形狀(亦即細小粗度或不規則度)可能於離型膜1捲取成卷形時，轉印至離型劑層11的表面，因而難以充分維持離型劑層11外表面的光滑度。此外，於表面粗度Ra2 係大於前述上限值時，當經由將料漿塗覆於離型劑層11上所製成的生坯片捲取成卷形時，抗靜電層12的表面形狀(亦即細小粗度或不規則度)也可能轉印至生坯片表面上，因而難以維持生坯片的光滑。
須注意藉由將底材13之其上設置抗靜電層12之表面的表面粗度Ra進行調整，可將抗靜電層12之外表面之表面粗度Ra2 調整於期望範圍內。
抗靜電層12之平均厚度並無特殊限制，但較佳係於0.01至0.3微米之範圍，及更佳係於0.02至0.2微米之範圍。若抗靜電層12之平均厚度係小於前述下限值，則可能依據組成材料而定，抗靜電層12無法發揮其功能。另一方面，若抗靜電層12之平均厚度超過前述上限值，則與抗靜電層12接觸的底材13表面形狀不會反射至抗靜電層12之外表面，如此難以將抗靜電層12之外表面之表面粗度Ra2 設定於期望範圍。
底材13係由聚酯諸如聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)和聚對苯二甲酸伸丁酯(PBT)、聚烯烴諸如聚丙烯和聚甲基戊烯、塑膠如聚碳酸酯等所製成。此等材料中，以PET為特佳，原因在於當底材13係由PET製成時，於製造過程中與使用中不太可能產生粉塵等，因此可有效防止因粉塵等造成陶瓷料漿塗層產生諸如針孔等缺陷。
底材13係由包括第一底材層131和第二底材層132所形成的層合本體。
第一底材層131係設置成與離型劑層11接觸。第一底材層131主要係由樹脂材料所製成，且具有支承離型劑層11的功能。
第一底材層131之與離型劑層11接觸的表面具有高度光滑度。特別，其表面粗度Ra設定為15奈米或以下。隨形於第一底材層131的表面光滑度，離型劑層11的外表面也具有高度光滑度。
此外，較佳第一底材層131之與離型劑層11接觸的表面的表面粗度Ra為10奈米或以下。如此，離型劑層11的外表面變成更光滑，因而提升前述防止料漿撥除或針孔形成的效果。
第一底材層131之平均厚度並無特殊限制，但較佳係於1微米至30微米之範圍，及更佳係於2微米至20微米之範圍。
第二底材層132係設置成與抗靜電層12接觸，且具有支承抗靜電層12的功能。
第二底材層132主要係由樹脂材料與填充劑製成。
特別而言，較佳的是，第一底材層131和第二底材層132係由同種樹脂材料所組成。如此可提高第一底材層131與第二底材層132間的黏著性。
如前述，第二底材層132含有填充劑。經由含有此種填充劑，於第二底材層132之與抗靜電層12接觸的表面上形成細小不規則，故其光滑度下降。此等細小不規則係反映至抗靜電層12之外表面，因而也造成抗靜電層12外表面的光滑度相對較低。此外，因細小不規則係形成於第二底材層132之與抗靜電層12接觸的表面上，故由於其間的錨定效果，第二底材層132與抗靜電層12間的黏著性升高。
第二底材層132之與抗靜電層12接觸的表面的表面粗度Ra較佳係於10奈米至50奈米之範圍，及更佳係於15奈米至30奈米之範圍。如此讓抗靜電層12的外表面具有期望的表面粗度Ra之範圍。
第二底材層132所含之填充劑實例包括無機粒子，諸如二氧化矽、碳酸鈣、高嶺土(kaolin)、氧化鈦、氧化鋁、硫酸鋇及沸石(zeolite)；以及有機粒子，諸如聚矽氧烷樹脂、交聯聚苯乙烯及丙烯酸系樹脂。此等材料可單獨使用，或組合其中兩種或更多種使用。
此外，同樣較佳的是，填充劑之平均粒徑係於0.1微米至4.0微米之範圍。如此，可於第二底材層132之與抗靜電層12接觸的表面上形成細小不規則。
此外，亦較佳的是，第二底材層132所含填充劑量係於約0.01 wt%至3.0 wt%之範圍。如此造成第二底材層132之與抗靜電層12接觸的表面具有表面粗度Ra於期望之範圍。
第二底材層132之平均厚度並無特殊限制，但較佳係於5微米至125微米之範圍，及更佳係於10微米至100微米之範圍。
呈包括第一底材層131和第二底材層132之層合體形式的底材13之平均厚度並無特殊限制，但較佳係於10微米至150微米之範圍，及更佳係於12微米至100微米之範圍。
前述離型膜1可用下述方式製造。
首先，製備呈包括第一底材層131和第二底材層132之層合體形式的底材13。
此種底材13可藉任一種方法製成。底材13之製法之實例包括：共同擠塑法(co－extrusion method)，其中用來組成第一底材層131之樹脂材料、與用來組成第二底材層132之含填充劑之樹脂材料係被共同擠塑而形成底材13；以及個別形成第一底材層131和第二底材層132，然後使用黏著劑將二者黏合的方法。
其次，將含有離型劑之離型劑層形成材料予以塗敷至底材13的第一底材層131之上表面上，然後經乾燥而形成離型劑層11。
另一方面，將抗靜電層形成材料予以塗敷於第二底材層132的下表面上，然後予以乾燥而形成抗靜電層12。
離型劑層形成材料和抗靜電層形成材料之獲得方式，係經由將第一底材層和第二底材層個別之組成材料溶解或分散於任一種溶劑或分散液而得。
多種方法可用來將離型劑層形成材料和抗靜電層形成材料塗覆於底材13上。此等方法之實例包括凹版塗覆、桿塗、噴塗、旋塗、刮刀塗覆、輥塗、及壓模塗覆等塗覆方法。
如前文說明，製造離型膜1。
此種離型膜1例如可用作為用於層合陶瓷電容器的生坯片的載膜；或可用作為用於LCD或PDP的偏光板製造過程中使用的塑鑄薄膜(cast film)。
雖然已經說明根據本發明之離型膜之較佳實施例，但本發明並非受此所限。
舉例言之，於前述實施例中，底材係由有兩層的層合本體所形成。但本發明並非局限於此。底材可呈單層形式、或呈有三層或更多層的層合體形式。當底材係由單層所形成時，欲形成抗靜電層的底材表面可藉任一種方法接受粗面化處理，然後將抗靜電層形成於其上。另外，由抗靜電層形成材料所製成的薄膜可形成於底材上，然後該薄膜的外表面可接受粗面化處理來形成抗靜電層。
後文將說明根據本發明之離型膜之實例。
(1)離型膜之製造 (實例1)
首先，藉共同擠塑法而形成包含第一底材層和第二底材層之底材，兩層皆係由聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)所製成。第一底材層之外表面之表面粗度Ra為5奈米，第一底材層之厚度為6微米。另一方面，第二底材層之外表面之表面粗度Ra為20奈米，第二底材層之厚度為32微米。
此外，將100重量份之聚矽氧烷樹脂(「KS847H」，信越化學公司(Shin－Etsu Chemical Co.,Ltd)製造)和1重量份之固化劑(「CAT－PL50T」，信越化學公司製造)以甲苯稀釋，製備具有固型物濃度為1 wt%之塗覆溶液。
然後如此所得塗覆溶液使用4號梅爾桿(mayer bar)塗敷至第一底材層之上表面上，然後經由於140℃溫度加熱60秒而予以乾燥，而形成具有平均厚度0.1微米之離型劑層。
進一步，將如上所得塗覆溶液使用4號梅爾桿塗敷於第二底材層下表面上，然後經由於140℃溫度加熱60秒乾燥，來形成具有平均厚度0.1微米之抗靜電層。
離型膜係如前述製備。就此方面而言，離型劑層之外表面之表面粗度Ra1 為6奈米，抗靜電層之外表面之表面粗度Ra2 為20奈米。表面粗度Ra1 及Ra2 各自係使用表面粗度測量裝置(「SV3000S4」，三豐公司(Mitsutoyo Corporation)製造，探針型：標準或圓桿)於下述條件下測定：測量長度：10毫米(mm)測量速率：1.0毫米/秒濾光片型別：高斯(Gaussian)λc：0.25毫米。
重複進行相同測量10次，表面粗度Ra1 和Ra2 各自係以平均值測定。
(實例2)
首先製備與實例1使用的相同底材。
另一方面，將100重量份之聚矽氧烷改性醇酸樹脂與胺基樹脂之混合物(「KS－882」，信越化學公司製造)和1重量份之對甲苯磺酸(固化劑)以甲苯稀釋來製備具有固型物含量為2 wt%的塗覆液。
然後，將如此所得塗覆溶液使用4號梅爾桿塗敷至第一底材層之上表面上，然後經由於140℃溫度加熱60秒予以乾燥，而形成具有平均厚度0.2微米之離型劑層。
進一步，將如上所得之塗覆溶液使用4號梅爾桿塗敷於第二底材層下表面上，然後經由於140℃溫度加熱60秒予以乾燥，來形成具有平均厚度0.2微米之抗靜電層。
離型膜係如前述製備。就此方面而言，離型劑層之外表面之表面粗度Ra1 為5奈米，而抗靜電層之外表面之表面粗度Ra2 為20奈米。
(實例3)
以實例1之相同方式製造離型膜，但底材係形成為第一底材層外表面之表面粗度Ra為5奈米，第一底材層之厚度為6微米，第二底材層之外表面之表面粗度Ra為15奈米，及第二底材層之厚度為32微米。
(實例4)
以實例2之相同方式製備離型膜，但係使用如同實例3製備的底材。
(比較例1)
以實例1之相同方式製造離型膜，但未形成抗靜電層。
(比較例2)
以實例2之相同方式製造離型膜，但未形成抗靜電層。
(比較例3)
以比較例1之相同方式製造離型膜，但底材係形成為第一底材層外表面之表面粗度Ra為7奈米，第一底材層之厚度為6微米，而第二底材層之外表面之表面粗度Ra為8奈米，及第二底材層之厚度為32微米。
(比較例4)
以實例1之相同方式製備離型膜，但係使用如同比較例3製備的底材。
(比較例5)
以比較例2之相同方式製備離型膜，但係使用如同比較例3製備的底材。
(比較例6)
以實例2之相同方式製備離型膜，但係使用如同比較例3製備的底材。
底材之第一底材層和第二底材層各自之外表面的表面粗度Ra、各個實施例和比較例中測量得之底材之第一底材層和第二底材層各自之外表面之表面粗度Ra、和離型膜之離型劑層和抗靜電層各自之表面粗度Ra係顯示於下表1。
(2)評估 [黏結評估]
將各個實例和比較例中製造的離型膜捲取成卷形，並於23℃和50%相對濕度條件下儲存30日。然後經由目測觀察展開時的離型膜來證實是否出現黏結。
[離型膜之靜電荷量]
各個實例和比較例中製造的離型膜捲取成卷形，及於23℃和50%相對濕度條件下儲存30日。然後，使用靜電測量裝置(「FMX－002」，辛科公司(Simco Company,Inc.)製造)測量當以100米/分鐘之速率使用開縫機(slitter)展開時，離型膜的靜電荷量。
本測量結果也顯示於表1。
如表1所示，於根據本發明之實例之離型膜未觀察得黏結。此外，本發明之離型膜可充分防止展開時產生靜電。另一方面，於比較例1和比較例2之離型膜，靜電荷量大，但未觀察得黏結。此外，比較例3至6的離型膜皆觀察得顯著黏結。
最後，亦請了解本揭示係有關日本專利申請案第2005－103841號(申請日2005年3月31日)所含之主要內容，其係以引用方式整體地特意併入於此。
1．．．離型膜
11．．．離型劑層
12．．．抗靜電層
13．．．底材
131．．．第一底材層
132．．．第二底材層
第1圖為顯示本發明之離型膜之剖面圖。
1．．．離型膜
11．．．離型劑層
12．．．抗靜電層
13．．．底材
131．．．第一底材層
132．．．第二底材層

Claims (3)

  1. 一種離型膜，包含：具有二主面之一底材；設置於該底材之一主面上之一離型劑層；及設置於該底材之另一主面上之一抗靜電層，其中該離型劑層和該抗靜電層主要係由相同材料所組成，當離型劑層之外表面之表面粗度定義為Ra1 [奈米]，而抗靜電層之外表面之表面粗度定義為Ra2 [奈米]時，滿足Ra1 15、Ra1 <Ra2 及10≦Ra2 ≦50之關係。
  2. 如申請專利範圍第1項之離型膜，其中該底材主要係由聚酯樹脂所組成。
  3. 如申請專利範圍第1項之離型膜，其中該底材係從有多層的層合體製成，且該多層中與抗靜電層接觸之一層係含有填充劑於其中。
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