[发明专利]电容器用双轴取向聚丙烯膜、金属化膜及膜电容器

说明书

技术领域

本发明涉及适合于包装用、工业用等的双轴取向聚丙烯膜，进一步详细地说，涉及作为电容器用电介质维持非常高的耐电压性，同时生产性优异的电容器用双轴取向聚丙烯膜、金属化膜以及膜电容器。

背景技术

双轴取向聚丙烯膜的透明性、机械特性、电气特性等优异，因此可用于以包装用途、带用途、电缆包皮、电容器为代表的电气用途等各种用途。

其中，电容器用途中，由于其优异的耐电压特性、低损失特性，因此不仅仅在直流用途、交流用途，而且特别优选用于高电压电容器用。

最近，各种电气设备不断被逆变化，与此相伴电容器的小型化、大容量化的要求进一步增强。受到这样的市场、特别是汽车用途(包含混合动力车用途)、太阳光发电、风力发电用途的要求，提高双轴取向聚丙烯膜的耐电压性，维持生产性、加工性，并且进一步薄膜化成为必须的状况。

关于高电压电容器用所使用的双轴取向聚丙烯膜，从耐电压性、生产性、加工性的观点考虑，需要使表面适度粗面化，这特别是对于膜的滑动性、油含浸性的提高、或在蒸镀电容器中赋予安全保障性特别重要。这里，所谓安全保障性，是指在以该电介质膜上形成的金属蒸镀膜作为电极的金属蒸镀电容器中，在异常放电时使蒸镀金属通过放电能量而飞散，从而恢复绝缘性，防止短路的功能，从安全性来看也是极其有用的功能。

作为双轴取向聚丙烯膜的粗面化方法，迄今为止提出了压纹法、喷砂法等机械方法、利用溶剂进行的化学蚀刻等化学方法、将混合有聚乙烯等异种聚合物的片进行拉伸的方法、将生成了β晶的片进行拉伸的方法(例如，参照专利文献1、2)等。

然而，在机械方法和化学方法中粗糙密度低，此外在通常的条件下将生成了β晶的片进行拉伸的方法中易于产生粗大突起，在粗糙密度、粗大突起、突起个数这样的方面有时不充分。此外，通过这些方法粗面化了的膜，有时在电容器形成时向膜层间的油含浸变得不充分，易于部分产生未含浸部分，电容器寿命变短。在将配合有聚乙烯等异种聚合物的片进行拉伸的方法中，虽然在电容器形成时气泡的残存少，但在将该膜再循环的情况下有时异种聚合物会带来不良影响，存在再循环性差这样的问题。

此外，通过任一方法被粗面化的双轴取向聚丙烯膜，都是在高温下电容器的电位梯度为370V/μm以上的严格使用条件下，有时安全保障性不充分，在可靠性方面发生问题。这里，所谓电位梯度，表示每单位膜厚度的施加电压。

此外，作为粗糙密度的提高、突起的均匀性，提出了高熔体张力聚丙烯膜(例如，参照专利文献4)、叠层有这样的高熔体张力聚丙烯膜和通常的聚丙烯膜(例如，参照专利文献3)的膜等。然而，在将高熔体张力聚丙烯树脂其本身使用于电容器用途的情况下，有不能获得充分的耐热性和耐电压性，特别是高温下的绝缘击穿电压显著地降低的问题。

此外，在将高熔体张力聚丙烯树脂进行叠层的技术中，实际情况是特别是膜厚度为5μm以下的薄膜膜得不到均匀的叠层厚度构成，不能形成在实用上令人满意的电介质膜。

进一步，专利文献5中公开了表面的粗面化度被控制了的双轴取向聚丙烯膜及其制造方法。然而，专利文献5的技术中，使膜表面为低突起水平的粗面化度不充分并且困难。

进一步，专利文献5、6中提出了，通过使未拉伸片的β晶分率在特定范围内，使至少膜的一面为微细的粗面，从而可以兼具元件卷性和耐电压性。然而，专利文献5或6所公开的制造方法中，不能充分控制膜两面的粗面化度，并且所得的膜的粗面程度特别是不能充分满足汽车用途所要求的耐电压性和生产性、加工性。

此外，公开了在将双轴取向聚丙烯膜的原料树脂进行熔融挤出时，通过使未拉伸片与流延鼓密合的气刀的空气温度控制为60～120℃，从而将膜的两面的粗糙度控制在规定范围的技术(例如，参照专利文献7)。然而专利文献7中，在要求高温下电容器电位梯度为450V/μm以上的高耐电压的用途中，有时安全保障性不充分，在可靠性方面产生问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭51-63500号公报

专利文献2：日本特开2001-324607号公报

专利文献3：日本特开2001-129944号公报

专利文献4：日本特开2001-72778号公报

专利文献5：日本特许第3508515号公报

专利文献6：日本特开2007-308604号公报

专利文献7：日本特开2011-122143号公报

发明内容

发明所要解决的课题