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KR20110080416A - 유기용제형 실리콘 이형액 및 이를 이용한 폴리에스테르 이형필름 - Google Patents

유기용제형 실리콘 이형액 및 이를 이용한 폴리에스테르 이형필름 Download PDF

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KR20110080416A
KR20110080416A KR1020100000623A KR20100000623A KR20110080416A KR 20110080416 A KR20110080416 A KR 20110080416A KR 1020100000623 A KR1020100000623 A KR 1020100000623A KR 20100000623 A KR20100000623 A KR 20100000623A KR 20110080416 A KR20110080416 A KR 20110080416A
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KR
South Korea
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organic solvent
release
sheet
film
release layer
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신준호
서정태
서상원
이정우
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도레이첨단소재 주식회사
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Abstract

본 발명은 유기용제형 실리콘 이형액 및 이를 이용한 폴리에스테르 이형필름에 관한 것이다.
본 발명의 유기용제형 실리콘 이형액은 특정 구조의 폴리디메틸실록산 및 수소 실란계 화합물을 함유한 유기용제형 실리콘 혼합물, 백금촉매 함유 혼합물 및 특정 구조의 유기용제형 레진 실리콘 혼합물을 최적의 함량으로 함유하는 것으로, 실리콘 이형액의 결합정도가 향상되어, 피막 경화도 및 초기 경화도가 개선된다.
또한, 상기의 유기용제형 실리콘 이형액이 적용된 폴리에스테르 이형필름은 이형층 및 이형층 상에 적층된 시트간의 박리력이 온도에 따라 특정범위를 만족하여, 상온에서 이루어지는 시트-이형필름 적층체 권취공정중 시트가 이형필름에 전사되는 배면전사가 개선되고, 고온에서 이루어지는 이형필름으로부터 시트를 박리하는 공정시 박리성이 우수하다.

Description

유기용제형 실리콘 이형액 및 이를 이용한 폴리에스테르 이형필름{ORGANIC SOLVENT BASDED SILICONE RELEASE LIQUID AND POLYESTER RELEASE FILM USING THE SAME}
본 발명은 유기용제형 실리콘 이형액 및 이를 이용한 폴리에스테르 이형필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 특정 구조의 폴리디메틸실록산 및 수소 실란계 화합물을 함유한 유기용제형 실리콘 혼합물, 백금촉매 함유 혼합물 및 유기용제형 레진 실리콘 혼합물을 최적의 함량으로 함유하는 실리콘 이형액 및 이를 이용한 폴리에스테르 이형필름에 관한 것이다.
일반적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 기재필름 상에 이형층이 형성된 이형필름은 점착라벨, 점착 테이프 등의 대지(mount)로서 사용되고 있으며, 적층 세라믹 커패시터 (Multi-Layered Ceramic Capacitor, 이하 "MLCC"라 함)를 구성하는 세라믹 박막에 있어서 세라믹 슬러리(Slurry)를 얇고 균일하게 도포하기 위한 지지체의 용도로 사용된다.
MLCC는 일반적으로 전기를 축적하거나 전류를 안정시키기 위하여 사용되는 커패시터(축전지)의 한 종류로, 그 크기가 작고 정전용량이 커 각종 휴대기기에 널리 사용되고 있다.
최근 휴대전화, MP3플레이어, PMP 등 휴대용 전자기기가 널리 사용됨에 따라 적층 세라믹 커패시터의 수요가 확대되고 있으며, 특히 휴대전화에는 한 대당 약 250개의 MLCC가 사용될 정도로 그 활용도가 높다.
MLCC는 세라믹 박막과 내부 금속 전극을 수십~수백 층 교대로 적층한 후 외부전극을 연결함으로써 완성되며, 그 크기는 1mm 이하부터 수 mm까지 다양하며 점차 소형화 되고 있는 추세이다. MLCC에 사용되는 세라믹 시트는 지지체인 캐리어필름 위에 세라믹 슬러리를 균일하게 도포한 후 소성함으로써 형성되며, 이러한 박막의 세라믹 시트를 성형하기 위한 캐리어필름에는 기계적 강도, 치수 안정성, 내열성, 가격경쟁력 등이 우수한 2축연신 폴리에스테르 필름의 적어도 한쪽 면에 고분자 실리콘계 수지 피막을 설치한 이형필름이 사용되고 있다.
최근 MLCC의 소형화 및 고용량화의 경향에 따라 세라믹 시트의 두께를 보다 박막화하고 다층으로 적층하는 것이 요구되고 있으며, 구체적으로 현재 세라믹 시트는 2~30㎛ 수준의 두께가 사용되고 있으며, 1㎛ 두께 이하인 세라믹 시트도 검토되고 있는 실정이다. 이에, 박막화된 세라믹 시트를 성형하기 위해서 표면이 평탄하여 세라믹 시트를 균일하게 형성할 수 있고, 세라믹 시트를 박리하는 과정에 있어서 세라믹 시트가 손상되지 않도록 매우 낮은 박리력을 갖는 이형필름이 요구되고 있다. 세라믹 시트 성형을 위한 종래기술로서 대한민국 특허 제0633230호, 제0662324호 및 대한민국 공개특허 제2006-0126437호가 있다
그러나, 상기의 조건을 만족하는 상용화 된 종래의 이형필름들은 매우 낮은 박리력으로 인하여 이형필름으로부터 세라믹 시트가 매우 쉽게 이탈하는 문제가 있다.
일반적인 MLCC 공정은 세라믹 슬러리를 이형필름의 이형층 위에 도포하는 단계, 이를 건조하여 세라믹 시트-이형필름 적층체를 얻는 단계, 세라믹 시트-이형필름 적층체를 롤 형태로 감는 단계, 이를 다시 풀면서 세라믹 시트를 이형필름으로부터 박리하는 단계를 포함한다.
상기의 단계들 중 세라믹 시트-이형필름의 적층체를 롤 형태로 감는 단계는 일반적으로 상온에서 이루어지며, 이형층 위에 성형된 세라믹 시트가 마주한 이형층의 반대면으로 전사되는 문제 (이하 "배면전사"라 함)가 발생하고, 이는 완제품인 MLCC의 불량으로 이어져 수율 하락의 원인이 되고 있다.
또한, 상기의 단계들 중 세라믹 시트를 이형필름으로부터 박리하는 단계는 일반적으로 상온보다 높은 약 40℃ 이상에서 수행되며, 이때, 세라믹 시트 및 이형필름간의 박리력이 상온시 보다 2~3배 수준으로 높아짐에 따라, 세라믹 시트 박리시 불량이 발생한다.
이에, 본 발명자들은 종래기술의 문제점을 해결하고자 노력한 결과, 특정 화합물을 포함하는 유기용제형 실리콘 이형액을 제조하고, 상기의 이형액이 적용된 폴리에스테르 이형필름이 온도에 따라 특정 박리력을 확보하여, 상온에서 이형층 상에 적층된 시트 및 이형층간의 배면전사 현상이 개선됨을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 특정 구조의 폴리디메틸실록산 및 수소 실란계 화합물을 함유한 유기용제형 실리콘 혼합물, 백금촉매 함유 혼합물 및 유기용제형 레진 실리콘 혼합물을 최적의 함량으로 함유하는 실리콘 이형액을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 폴리에스테르 기재필름에 상기 실리콘 이형액이 적용되어 이형층을 형성한 것으로, 상기 이형층에 시트를 적층시, 이형층 및 시트가 온도에 따라 특정 박리력을 갖는 폴리에스테르 이형필름을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 폴리디메틸실록산 및 하기 화학식 2로 표시되는 수소 실란계 화합물로 이루어진 유기용제형 실리콘 혼합물 1∼10중량%, 백금촉매 함유 혼합물 0.01∼1중량%, 비닐기를 함유하는 유기용제형 레진 실리콘 혼합물 0.01 내지 1중량% 및 잔량의 유기용매로 이루어진 유기용제형 실리콘 이형액을 제공한다.
화학식 1
Figure pat00001
(상기에서, m은 1∼100의 정수이고, n은 20∼5,000의 정수이고, m+n은 30∼5,000이다.)
화학식 2
Figure pat00002
(상기에서, a는 3∼200의 정수이고, b는 1∼120의 정수이고, 5≤a+b≤200이다.)
상기 유기용제형 실리콘 혼합물은 상기 화학식 1로 표시되는 폴리디메틸실록산 및 화학식 2로 표시되는 수소 실란계 화합물의 혼합 고형분 1 내지 30중량% 및 잔량의 유기용제로 이루어진 것이다.
상기 백금촉매 함유 혼합물은 백금촉매 함유 고형분 0.01 내지 10중량% 및 잔량의 유기용제로 이루어진 것이다.
상기 유기용제형 레진 실리콘 혼합물이 비닐기를 함유하는 레진 실리콘 고형분 1 내지 30중량% 및 잔량의 유기용제로 이루어진 것이며,
이때, 상기 비닐기를 함유하는 레진 실리콘이 하기 화학식 3 내지 6으로 표시되는 실록산이 결합된 것으로 3차원 수지상(樹枝狀) 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 상기 유기용제형 실리콘 이형액.
(단, R은 메틸기, 에틸기, 프로필기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 페닐로부터 선택됨)
화학식 3
Figure pat00003
화학식 4
Figure pat00004
화학식 5
Figure pat00005
화학식 6
Figure pat00006
상기 유기용제형 레진 실리콘 혼합물은 상기 유기용제형 실리콘 혼합물 대비 1 내지 60%의 중량비율로 함유되는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명은 폴리에스테르 기재필름의 적어도 일면에 상기의 유기용제형 실리콘 이형액이 코팅되어 이형층이 적층된 폴리에스테르 이형필름을 제공한다.
이때, 상기 이형층 상에 시트를 적층시, 이형층 및 시트간의 박리력이 20 내지 30℃에서 30 내지 50g/in 이고, 35 내지 45℃에서 35 내지 60g/in를 만족한다.
본 발명의 유기용제형 실리콘 이형액은 특정 구조의 폴리디메틸실록산 및 수소 실란계 화합물을 함유한 유기용제형 실리콘 혼합물, 백금촉매 함유 혼합물 및 유기용제형 레진 실리콘 혼합물을 최적의 함량으로 함유함으로써, 기재필름에 코팅시 성형성이 우수하고, 피막의 경화도가 높으며, 특히 초기 경화도가 우수하여 이형층 형성후 온도변화에 대한 물성변화가 크지 않다.
또한, 상기의 유기용제형 실리콘 이형액이 적용된 폴리에스테르 이형필름은 이형층 상에 시트를 적층시, 이형층 및 시트는 온도에 따라 특정의 박리강도를 만족한다. 특히, 상온에서는 30g/in 이상으로 종래보다 높은 박리력을 나타내어 시트-이형필름의 적층체가 권취시 시트의 물질이 이형층의 배면에 접착되는 배면전사 현상이 개선되며 동시에, 40℃에서 60g/in 이하로 종래보다 낮은 박리력을 나타내어 이형층으로부터 시트를 박리하는 공정에서의 박리성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 폴리에스테르 이형필름의 모식적 단면도이고,
도 2는 본 발명의 폴리에스테르 이형필름 상에 세락믹시트가 적층된 모식적 단면도이고,
도 3은 본 발명의 폴리에스테르 이형필름에서 박리된 세라믹시트가 적층 세라믹 커패시터(MLCC)에 적용된 모식적 단면도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 유기용제형 폴리디메틸실록산 및 하기 화학식 2로 표시되는 수소 실란계 화합물로 이루어진 유기용제형 실리콘 혼합물 1∼10중량%, 백금촉매 함유 혼합물 0.01∼1중량%, 비닐기를 함유하는 유기용제형 레진 실리콘 혼합물 0.01 내지 1중량% 및 잔량의 유기용매로 이루어진 유기용제형 실리콘 이형액을 제공한다.
본 발명에서는 실리콘 혼합물로 화학식 1 및 화학식 2를 함유하는 유기용제형 실리콘 혼합물과 비닐기를 함유하는 유기용제형 레진 실리콘 혼합물을 구분하여 사용하고 있으며, 유기용제형 실리콘 혼합물은 다수의 에틸기를 함유하는 직쇄형 구조로 소프트한 특성을 가지고, 실리콘 이형액의 점도를 유연하게 하며, 가교밀도가 낮고, 피막 형성시 피막경도가 낮은 특성이 있다.
화학식 1
Figure pat00007
상기 화학식 1에서, m은 1∼100이고 n은 20∼5,000의 정수이고, m+n은 30∼5,000의 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.
화학식 2
Figure pat00008
상기 화학식 2에서, 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 화학식 1로 표시되는 유기용제형 폴리디메틸실록산 및 하기 화학식 2로 표시되는 수소 실란계 화합물로 이루어진 유기용제형 실리콘 혼합물은 1 내지 10중량%의 함량이 바람직하다. 이때, 상기 함량이 1중량% 미만이면 이형액을 이형필름으로 적용시 이형필름의 효과가 미비하며, 함량이 10 중량%를 초과하면 이형액의 점도가 증가하여 이형층에 줄무늬, 굴곡 등이 발생하고 또한 이형층의 두께가 지나치게 높아 블로킹(Blocking) 현상이 발생하거나 이형층의 경화도가 떨어짐으로 인하여 박리력의 경시안정성 불량 및 이형층 이탈 등의 문제가 발생한다.
또한 상기 유기용제형 실리콘 혼합물은 실리콘 이형액의 경화도를 고려하여 상기 화학식 1로 표시되는 폴리디메틸실록산 및 화학식 2로 표시되는 수소 실란계 화합물의 혼합 고형분 1 내지 30중량%와 잔량의 유기용제로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 백금촉매 혼합물은 화학식1과 화학식2의 부가반응을 돕는 기능을 수행하며, 바람직한 일례로 백금, 로듐 및 주석 등의 유기석 킬레이트 촉매를 함유한다.
상기 백금촉매 혼합물은 0.01 내지 1 중량% 의 사용이 바람직하며, 함량이 0.01중량% 미만이면 부가중합이 충분한 비율로 진행되지 않고, 함량이 1 중량%를 초과하면, 이형층의 코팅에 이용하는 이형액을 보존하는 사이에 겔화가 진행되어 포트라이프(pot life)가 짧아져 생산에 비효율적이다.
이때, 상기 백금촉매 혼합물은 조성물의 부가중합도를 고려하여, 백금촉매 함유 고형분 0.01 내지 10중량% 및 잔량의 유기용제로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 유기용제형 레진 실리콘 혼합물은 비닐기를 함유하는 것으로, 구체적으로 하기 화학식 3 내지 6으로 표기되는 R3SiO, R2SiO2, RSiO3 및 SiO4의 단위가 수 단위 내지 수 백 단위가 무작위로 결합하여 3차원 수지상(樹枝狀) 구조를 형성하는 것이다.
상기 비닐기를 함유하는 유기용제형 레진 실리콘 혼합물은 상기의 직쇄형 실리콘 혼합물과 비교하여 다수의 가지를 가지는 3차원 수지상(樹枝狀) 구조를 형성하는 것으로, 수지 자체의 밀도가 높으며, 경화밀도 및 피막을 형성시 가교밀도가 높다.
또한, 상기 비닐기를 함유하는 유기용제형 레진 실리콘 혼합물은 다수의 불포화탄소를 함유하여 경화시에 초기 경화도가 높음에 따라, 이형액 경화 후 온도가 상승되어도 추가적인 경화정도가 제어되어 궁극적으로 온도 변화에 대한 이형층의 박리성 변화가 낮다.
화학식 3
Figure pat00009
화학식 4
Figure pat00010
화학식 5
Figure pat00011
화학식 6
Figure pat00012
이때, 상기 화학식 3 내지 6 화합물의 기능기 R은 알킬 작용기 또는 알케닐 작용기로 특별히 제한되지 않으나, 바람직한 일례로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 페닐기가 있다.
상기 비닐기를 함유하는 유기용제형 레진 실리콘 혼합물은 0.01 내지 1중량%로 함유되는 것이 바람직하며, 함량이 0.01중량% 미만이면 그 효과가 미비하고, 1중량%를 초과하면 이형층 표면의 알킬 및 알케닐 작용기 수를 지나치게 감소시켜 이형층으로 가공 시 박리력의 증가를 가져와 이형층 및 이형층 상에 적층된 시트간 박리력이 40℃조건에서 60g/in을 초과하여, 궁극적으로 통상 약 40℃에서 이루어지는 이형필름으로부터 시트를 박리하는 공정단계에서 박리성이 불량하다.
또한, 이형층의 박리력은 레진 실리콘 함량과 함께 유기용제형 실리콘 전체 고형분 함량의 영향을 동시에 받는 것으로, 유기용제형 실리콘 전체 고형분의 함량이 일정수준 이하이면 이형층의 박리력이 저조하다.
이에 따라, 본 발명의 유기용제형 실리콘 이형액의 전체 고형분 함량은 0.01 내지 3 중량%가 바람직하다. 이때, 함량이 0.01중량% 미만이면 이형액의 기능이 미비하고, 이형층의 균일성이 크게 나빠진다. 특히, 이형층 상에 시트를 적층시, 이형층 및 이형층 상에 적층된 시트간의 박리력이 40℃조건에서 60g/in을 초과하여, 이형필름으로부터 시트를 박리하는 공정단계에서 박리성이 불량하다.
또한, 상기 함량이 3 중량%를 초과하면 이형액의 점도가 증가하여며 건조 후의 이형층의 두께를 균일하게 제어하기 어려워져 이형층의 균일성이 불량하고 이형층에 줄무늬, 굴곡, 블로킹 등이 발생한다. 이에 따라, 일반적으로 이형층의 두께가 두꺼울수록 박리력이 낮아지는 경향으로, 이형층 상에 시트를 적층시 이형층 및 이형층 상에 적층된 시트간의 박리력이 상온에서 30g/in 미만을 나타내어, 시트가 적층된 이형필름을 권취시에 시트의 물질이 이형층의 배면에 접착되는 배면전사 현상이 야기된다.
본 발명에 적용되는 유기용제 및 유기용매는 이형액을 구성하는 다른 성분들과의 상용성만 있으면 특별히 제한되지 않으나, 그 일례로 톨루엔, 케톤계, 알코올계, 알케인계, 시클로 알케인계 용매 중 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용된다.
나아가, 본 발명은 폴리에스테르 기재필름의 적어도 일면에 상기의 유기용제형 실리콘 이형액이 코팅되어 이형층이 적층된 폴리에스테르 이형필름을 제공한다.
본 발명의 이형층은 일정 함량의 비닐기 함유 유기용제형 레진 실리콘 혼합물을 함유함으로서, 이형층 형성후 추가적으로 온도가 상승하여도 이형층 상에 적층되는 시트와 결합할 수 있는 이형층내의 작용기의 수가 제어된다.
보다 구체적으로, 이형층 상에 적층된 시트를 이형층으로부터 박리시에 박리력은 온도가 높아지면서 적층된 시트와 이형층 간의 결합반응이 지나치게 많이 진행되어 상온 대비 2~3배 상승하는 문제가 있으나, 본 발명은 온도에 따른 이형층 및 시트간 박리력이 비교적 안정적으로 온도 상승에 따른 박리력 상승 폭이 2 배 이하로 제어될 수 있다.
상기 이형층의 형성방법은 폴리에스테르 이형필름의 양산성을 고려하여 그라비어 코팅 또는 바 코팅방법이 바람직하며, 이형액의 건조 및 경화를 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.
이형층의 두께는 1nm 내지 100nm 인 것이 바람직하며, 이형층의 두께가 1nm 미만이면 이형층의 기능이 미비하고, 100nm를 초과하면 블로킹 등이 발생할 수 있으며 표면 거칠기가 높아져 이형층 상에 시트 또는 세라믹 시트가 적용시 성형성이 불량하다.
또한, 본 발명에 적용 가능한 폴리에스테르 기재필름은 특별히 한정되지 않으나, 폴리에스테르를 압출기로 용융하여 T-다이(T-die)로부터 시트상으로 압출하고 정전기를 인가 하면서 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 연신 필름이 바람직하다.
본 발명에 사용하는 폴리에스테르 필름의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 10~50㎛인 것이 바람직하다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 폴리에스테르 이형필름은 이형층 상에 시트를 적층시, 이형층 및 시트간의 박리력이 20 내지 30℃에서 30g/in 이상, 바람직하게는 25℃ 에서 30 내지 50g/in 이고, 35 내지 45℃에서 60g/in 이하, 바람직하게는 40℃에서 35 내지 60g/in를 구현한다.
즉, 본 발명의 폴리에스테르 이형필름이 이형층 및 이형층 상에 적층된 시트간의 박리력이 온도조건에 따라 특정의 박리력을 구현함으로써, 이형층 상에 시트가 적층되어 권취되는 단계가 이루어지는 상온에서 시트의 조성물이 이형층의 배면에 전사되는 배면전사 현상을 개선할 수 있으며, 동시에, 통상 40℃에서 이루어지는 이형층으로부터 시트를 박리시키는 단계에서의 박리성이 우수하다.
상기 특성에 따라 본 발명의 폴리에스테르 이형필름은 시트로서 세라믹 슬러리가 적층되는 MLCC공정에 특히 유용하다.
보다 구체적으로, 일반적인 MLCC 공정은 세라믹 슬러리를 이형필름의 이형층 위에 도포하는 단계, 이를 건조하여 세라믹 시트-이형필름 적층체를 얻는 단계, 세라믹 시트-이형필름 적층체를 롤 형태로 감는 단계, 이를 다시 풀면서 세라믹 시트를 이형필름으로부터 박리하는 단계를 포함한다. 이때, 본 발명의 폴리에스테르 이형필름은 상기의 단계들 중 세라믹 시트-이형필름의 적층체를 롤 형태로 감는 단계에서 이형층 위에 성형된 세라믹 시트가 마주한 이형층의 반대면으로 전사되는 배면전사 현상이 개선될 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>
화학식 1로 표시되는 폴리디메틸실록산과 화학식 2로 표시되는 수소 실란계 화합물이 혼합된 고형분 25% 함유의 유기용제형 실리콘 혼합물 (Shin-Etsu사 제품, KS-3703) 5중량%, 고형분 0.1% 함유의 백금촉매 혼합물 (Shin-Etsu사 제품, PL-50T) 0.1중량%, 고형분 25%의 비닐기 함유 유기용제형 레진 실리콘 혼합물 (Shin-Etsu사 제품, X-92-158) 0.1중량% 및 잔량의 톨루엔으로 이루어진 유기용제형 실리콘 이형액을 제조하였다.
< 실시예 2>
유기용제형 실리콘 혼합물 1중량%, 백금촉매 혼합물 0.02중량%, 비닐기 함유 유기용제형 레진 실리콘 혼합물 0.02중량% 및 잔량의 톨루엔을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 유기용제형 실리콘 이형액을 제조하였다.
< 실시예 3>
코로나 처리한 폴리에스테르 필름 상에 실시예 1에서 제조된 유기용제형 실리콘 이형액을 180메쉬의 그라비아 롤로 코팅하고, 160℃에서 15초간 건조하여 이형층이 형성된 폴리에스테르 이형필름을 제조하였다.
< 실시예 4>
실시예 2에서 제조된 유기용제형 실리콘 이형액을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 3과 동일하게 수행하여 폴리에스테르 이형필름을 제조하였다.
< 비교예 1>
유기용제형 실리콘 혼합물 0.5중량%, 백금촉매 혼합물 0.01중량%, 비닐기 함유 유기용제형 레진 실리콘 0.01 중량% 및 잔량의 톨루엔을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 유기용제형 실리콘 이형액을 제조하였다.
< 비교예 2>
유기용제형 실리콘 혼합물을 11중량%, 백금촉매 혼합물 0.2중량%, 유기용제형 레진 실리콘 0.2중량% 및 잔량의 톨루엔을 사용한 것을 제외하고는, 상기 비교예 1과 동일하게 수행하여 유기용제형 실리콘 이형액을 제조하였다.
< 비교예 3>
비닐기 함유 유기용제형 레진 실리콘 혼합물을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 유기용제형 실리콘 이형액을 제조하였다.
< 비교예 4>
유기용제형 실리콘 혼합물 5중량%, 백금촉매 혼합물 0.1중량%, 비닐기 함유 유기용제형 레진 실리콘 혼합물을 2중량% 및 잔량의 톨루엔을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 유기용제형 실리콘 이형액을 제조하였다.
< 비교예 5>
비교예 1에서 제조된 유기용제형 실리콘 이형액을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 3과 동일하게 수행하여 폴리에스테르 이형필름을 제조하였다.
< 비교예 6>
비교예 2에서 제조된 유기용제형 실리콘 이형액을 사용한 것을 제외하고는, 상기 비교예 5와 동일하게 수행하여 폴리에스테르 이형필름을 제조하였다.
< 비교예 7>
비교예 3에서 제조된 유기용제형 실리콘 이형액을 사용한 것을 제외하고는, 상기 비교예 5와 동일하게 수행하여 폴리에스테르 이형필름을 제조하였다.
< 비교예 8>
비교예 4에서 제조된 유기용제형 실리콘 이형액을 사용한 것을 제외하고는, 상기 비교예 5와 동일하게 수행하여 폴리에스테르 이형필름을 제조하였다.
< 실험예 >
상기 실시예 및 비교예에 대하여 다음과 같은 실험을 수행함으로써 이형필름의 특성을 평가하였으며 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
1. 온도에 따른 박리력 측정
1) 25℃에서의 박리력
폴리에스테르 이형필름의 이형층에 아크릴계 점착 테이프(TESA 7475제품)를 부착한 후 2kg의 압착 롤러로 압착하고, 25℃에서 24시간 숙성한 뒤 25℃분위기에서 180° 각도, 3mpm 박리속도 조건하에 5회 박리성을 측정하여 평균값을 표기하였다.
2) 40℃에서의 박리력
폴리에스테르 이형필름의 이형층에 아크릴계 점착 테이프(TESA 7475제품)를 부착한 후 2kg의 압착 롤러로 압착하고, 25℃에서 24시간 숙성한 뒤 40℃분위기에서 180° 각도, 3mpm 박리속도 조건하에 5회 박리성을 측정하여 평균값을 표기하였다.
2. 세라믹 시트 성형성 측정
A4 크기의 폴리에스테르 이형필름에 닥터 블레이드를 이용하여 티탄산 바륨 입자와 폴리비닐뷰티랄 바인더가 10:1의 비율로 함유된 세라믹 슬러리를 도포한 후 육안으로 관찰하여 세라믹 시트가 성형되지 않은 부분의 면적이 1% 이하인 경우 세라믹 시트의 성형성을 양호, 1%를 초과할 경우 불량으로 표기하였다.
3. 세라믹 시트 박리성 평가
A4 크기의 폴리에스테르 이형필름에 닥터 블레이드를 이용하여 티탄산 바륨 입자와 폴리비닐뷰티랄 바인더가 10:1의 비율로 함유된 세라믹 슬러리를 도포한 후 80℃ 에서 5 분간 건조하였다. 점착테이프를 (TESA 7475제품) 이용하여 상기 필름으로부터 세라믹시트를 박리하여, 박리되지 않은 부분의 면적이 10% 미만이면 양호, 10% 이상이면 불량으로 표기하였다.
4. 세라믹 시트 배면전사 평가
A4 크기의 폴리에스테르 이형필름 11장에 닥터 블레이드를 이용하여 티탄산 바륨 입자와 폴리비닐뷰티랄 바인더가 10:1의 비율로 함유된 세라믹 슬러리를 도포한 후 80℃ 에서 5 분간 건조하였다. 위 필름들을 11장 겹친 후 2kg의 추를 올려 놓고 25℃에서 1일간 숙성한 후 이형층 반대면을 관찰하여 세라믹 시트가 관찰되는 필름의 장 수를 표기하였다.
이형액 조성 (중량%) 25℃상 박리력 40℃상 박리력 세라믹 시트 성형성 세라믹 시트 박리성 배면
전사
A B C D
실시예1 5.0 0.1 0.1 94.8 33.1 38.4 양호 양호 0 장
실시예2 1 0.02 0.02 98.96 46.2 58.7 양호 양호 0 장
비교예1 0.5 0.01 0.01 99.48 65.4 122.6 양호 불량 0 장
비교예2 11 0.2 0.2 88.6 7.6 41.7 불량 양호 0 장
비교예3 5.0 0.1 0 94.9 17.8 30.1 양호 양호 8 장
비교예4 5.0 0.1 2 92.9 68.4 138.9 양호 불량 10 장
A: 유기용제형 실리콘 혼합물 B:백금촉매 함유 혼합물
C: 비닐기 함유 유기용제형 레진 실리콘 혼합물 D: 톨루엔
상기 결과에 의하면, 유기용제형 실리콘 혼합물, 백금촉매 함유 혼합물, 유기용제형 레진 실리콘 혼합물이 최적의 비율로 함유된 본 발명의 실시예 1 및 2는 폴리에스테르 이형필름 상에 세라믹 시트의 성형성 및 세라믹 시트의 박리성이 우수하며, 동시에 이형층 반대면에 세라믹 시트가 전사되는 배면전사가 전혀 발생하지 않았다.
반면에, 유기용제형 레진 실리콘 혼합물이 미포함 또는 과량으로 함유된 비교예 3 및 4는 세라믹 슬러리가 적층된 이형필름 11장 가운데 8장 이상에서 배면전사가 관측되었다.
상기에서 살펴본 결과, 본 발명의 유기용제형 실리콘 이형액은 특정 구조의 폴리디메틸실록산 및 수소 실란계 화합물을 함유한 유기용제형 실리콘 혼합물, 백금촉매 함유 혼합물 및 유기용제형 레진 실리콘 혼합물을 최적의 함량으로 함유함으로써, 기재필름에 코팅시 성형성 및 경화도가 우수하다.
또한, 상기의 유기용제형 실리콘 이형액이 적용된 폴리에스테르 이형필름은 이형층 상에 시트를 부착시, 이형층과 시트간의 박리력이 온도에 대한 변화가 낮다
특히, 본 발명의 폴리에스테르 이형필름은 이형층 상에 시트를 부착시, 이형층 및 시트는 온도에 따라 특정의 박리강도를 만족한다. 특히, 상온에서는 30g/in 이상으로 종래보다 높은 박리력을 나타내어, 시트-이형필름의 적층체를 롤 형태로 감는 단계에서 이형층 위에 성형된 시트가 마주한 이형층의 반대면으로 시트의 물질이 전사되는 배면전사 현상이 개선될 수 있다.
또한, 동시에 35~45℃에서 60g/in 이하로 종래보다 낮은 박리력을 나타내어, 이형필름 상에서 시트 박리사는 단계에서 박리성이 우수하다.
상기 특성에 의해 본 발명의 폴리에스테르 이형필름은 특히 MLCC 공정에 있어, 세라믹 슬러리를 얇고 균일하게 도포하기 위한 지지체 용도로 적합하며, 이형층에 세라믹 시트를 성형한 후 롤 형태로 감더라도 세라믹 시트가 마주한 이형층의 반대면으로 이탈하지 않아 MLCC의 수율을 향상시킬 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.
1 : 폴리에스테르 기재필름
2 : 이형층
3 : 세라믹 시트
4 : 금속 전극

Claims (7)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 폴리디메틸실록산 및 하기 화학식 2로 표시되는 수소 실란계 화합물을 함유하는 유기용제형 실리콘 혼합물 1∼10중량%, 백금촉매 함유 혼합물 0.01∼1중량%, 비닐기를 함유하는 유기용제형 레진 실리콘 혼합물 0.01 내지 1중량% 및 잔량의 유기용매로 이루어진 유기용제형 실리콘 이형액.
    화학식 1
    Figure pat00013

    (상기에서, m은 1∼100의 정수이고, n은 20∼5,000의 정수이고, m+n은 30∼5,000이다.)
    화학식 2
    Figure pat00014

    (상기에서, a는 3∼200의 정수이고, b는 1∼120의 정수이고, 5≤a+b≤200이다.)
  2. 제1항에 있어서, 상기 유기용제형 실리콘 혼합물이 상기 화학식 1로 표시되는 폴리디메틸실록산 및 화학식 2로 표시되는 수소 실란계 화합물의 혼합 고형분 1 내지 30중량% 및 잔량의 유기용제로 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 유기용제형 실리콘 이형액.
  3. 제1항에 있어서, 상기 백금촉매 함유 혼합물이 백금촉매 함유 고형분 0.01 내지 10중량% 및 잔량의 유기용제로 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 유기용제형 실리콘 이형액.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유기용제형 레진 실리콘 혼합물이 비닐기를 함유하는 레진 실리콘 고형분 1 내지 30중량% 및 잔량의 유기용제로 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 유기용제형 실리콘 이형액.
  5. 제4항에 있어서, 상기 비닐기를 함유하는 레진 실리콘이 하기 화학식 3 내지 6으로 표시되는 실록산이 결합된 것으로 3차원 수지상(樹枝狀) 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 상기 유기용제형 실리콘 이형액.
    (단, R은 메틸기, 에틸기, 프로필기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 페닐로부터 선택됨)
    화학식 3
    Figure pat00015

    화학식 4
    Figure pat00016

    화학식 5
    Figure pat00017

    화학식 6
    Figure pat00018
  6. 폴리에스테르 기재필름의 적어도 일면에 제1항의 유기용제형 실리콘 이형액이 코팅되어 이형층이 적층된 폴리에스테르 이형필름.
  7. 제6항에 있어서, 상기 이형층 상에 시트를 적층시, 이형층 및 시트간의 박리력이 20 내지 30℃에서 30 내지 50g/in 이고, 35 내지 45℃에서 35 내지 60g/in인 것을 특징으로 하는 상기 폴리에스테르 이형필름.
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